JP2019518104A - Coatings containing polyester macromers containing 1,1-dicarbonyl substituted 1-alkenes - Google Patents
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Abstract
a)1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基の1本以上の鎖を含有する1つ以上のポリエステルマクロマーであって、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基が鎖に沿って交互に存在し、ジエステルの一部分が1,1−ジエステル−1−アルケンであり、少なくとも1つの末端が1,1−ジエステル−1アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が1つ以上のジオールの残基を含んでもよい、ポリエステルマクロマー;ならびにb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含む、組成物。開示するのは、これらの組成物から調製されるコーティングである。a) One or more polyester macromers containing one or more chains of residues of one or more diols and one or more diesters, wherein the residues of one or more diols and one or more diesters are Alternating along the chain, wherein a portion of the diester is 1,1-diester-1-alkene and at least one terminus comprises one residue of 1,1-diester-1 alkene, one or more A composition comprising: a polyester macromer, which may contain residues of one or more diols; and b) one or more polymers having a pendant Michael addition reaction donor group. Disclosed are coatings prepared from these compositions.
Description
開示するのは、1,1−ジエステル−1−アルケン化合物の残基を含有するポリエステルマクロマー、及びペンダント型マイケル付加反応供与体を含有するポリマーを含有する新規組成物である。さらに開示するのは、該組成物を含有するコーティング、及び該組成物をコーティングとして使用するための方法である。 Disclosed are novel compositions containing polyester macromers containing residues of 1,1-diester-1-alkene compounds, and polymers containing pendant Michael addition reaction donors. Further disclosed are coatings containing the composition, and methods for using the composition as a coating.
ポリエステルは、それらの特性及び合成の容易さのために、幾つもの用途で利用されている。代表的な用途として、コーティング、皮膜、繊維、及び樹脂が挙げられる。それらの特性のために、ポリエステルは、他のポリマーのある種の特性の制限を改善するために、他のポリマーとブレンドしても利用される。そのようなポリマーとして、ポリカーボネート、ポリアミド、スチレンポリマー、及びポリオレフィンなどが挙げられる。ポリエステルは、典型的には二酸をジアルコールと反応させることによって調製され、構造的には一般に線状である。これらのポリエステルを架橋するのは、その構造のためにいささか厄介である。架橋プロセスには、特別な触媒または高温を必要とするものもある。 Polyesters are utilized in several applications because of their properties and ease of synthesis. Typical applications include coatings, coatings, fibers, and resins. Because of their properties, polyesters are also utilized in blends with other polymers in order to improve certain property limitations of other polymers. Such polymers include polycarbonates, polyamides, styrene polymers, and polyolefins. Polyesters are typically prepared by reacting diacids with dialcohols and are generally linear in structure. Crosslinking these polyesters is somewhat cumbersome due to their structure. Some crosslinking processes require special catalysts or high temperatures.
メチレンマロネートなどの1,1−ジエステル−1−アルケンは、2つのジエステル基、及び2つのジエステル基の間に配置されたアルキレン基を含有する。これらの化合物の合成における近年の発達によって、これらの化合物の合成及び種々の用途におけるこれらの使用が容易となっている。Malofsky、US8,609,885;US8,884,051;及びUS9,108,914(あらゆる目的のためのそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれている)を参照されたい。これらの化合物をエステル交換するためのプロセスも最近開発されてきた。Malofsky et al.、WO2013/059473及びUS2014/0329980(あらゆる目的のためのそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれている)は、複数の合成スキームによる多官能性メチレンマロネートの調製について開示している。開示された一プロセスは、メチレンマロネートを触媒の存在下でポリオールと反応させて、化合物を調製することを含むものであり、このプロセスでは、メチレンマロネート上のエステル基の少なくとも1つがエステル交換されてポリオールと反応し、多官能性化合物を形成する(多官能性とは、2つ以上のメチレンマロネートコア単位が存在することを意味する)。酵素触媒作用の使用が開示されている。Sullivan、US9,416,091は、ある種の酸触媒を使用する1,1−二置換−1−アルケンのエステル交換について開示している(あらゆる目的のためのその全体が参照により本明細書に組み込まれている)。 1,1-Diester-1-alkenes, such as methylene malonate, contain two diester groups and an alkylene group located between the two diester groups. Recent developments in the synthesis of these compounds facilitate their synthesis and their use in various applications. See Malofsky, US 8,609,885; US 8,884,051; and US 9,108,914, which are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes. Processes for transesterification of these compounds have also been recently developed. Malofsky et al. WO 2013/059473 and US 2014/0329980 (herein incorporated by reference in their entirety for all purposes) disclose the preparation of polyfunctional methylene malonates according to a plurality of synthetic schemes. One disclosed process involves reacting methylene malonate with a polyol in the presence of a catalyst to prepare a compound, wherein at least one of the ester groups on the methylene malonate is transesterified And react with the polyol to form a multifunctional compound (multifunctional means that there are two or more methylene malonate core units). The use of enzyme catalysis is disclosed. Sullivan, US 9,416,091 discloses transesterification of 1,1-disubstituted-1-alkenes using certain acid catalysts (herein incorporated by reference in its entirety for all purposes). It has been incorporated).
2016年8月11日に出願された、出願番号第15/234,191号の、“POLYESTER MACROMERS CONTAINING 1,1−DICARBONYL−SUBSTITUTED 1 ALKENES”と題される所有者共通の出願は、問題のある触媒を必要とせずに手際よく架橋することができ、比較的穏やかな条件を使用することができるポリエステル含有組成物の調製に有用な、1,1−ジカルボニル置換1アルケンを含有するポリエステルマクロマーを含有する組成物について開示している。強化された特性を呈する、かかる組成物から調製されるコーティングが開示され、かかる強化された特性には、可撓性、基材への接着性、鉛筆硬度、耐溶剤性、耐摩耗性、耐紫外線性、耐酸性及び耐塩基性などが含まれる。かかるコーティングのための構成成分を調製するプロセス及び該コーティングも開示される。開示する組成物及びプロセスは、コーティング技術における有意な改善をもたらす。顧客の期待に応えるために、この技術をさらに強化することが望ましい。 A common application filed on August 11, 2016 entitled "POLYESTER MACROMERS CONTAINING 1, 1-DICARBONYL-SUBSTITUTED 1 ALKENES" of application No. 15/234, 191 is problematic Polyester macromers containing 1,1-dicarbonyl-substituted mono-alkenes useful for the preparation of polyester-containing compositions which can be crosslinked neatly without the need for catalysts and which can use relatively mild conditions It discloses about the composition to contain. Disclosed are coatings prepared from such compositions that exhibit enhanced properties, such as flexibility, adhesion to substrates, pencil hardness, solvent resistance, abrasion resistance, resistance to abrasion. UV resistance, acid resistance, base resistance and the like are included. Also disclosed are processes for preparing components for such coatings and the coatings. The disclosed compositions and processes result in significant improvements in coating technology. It is desirable to further enhance this technology to meet customer expectations.
必要とされているのは、問題のある触媒を必要とせずに手際よく架橋することができ、比較的穏やかな条件を使用することができるコーティング組成物の調製に有用な、1,1−ジカルボニル置換1アルケンを含有するポリエステルマクロマーを含有する組成物である。必要とされているのはまた、可撓性、基材への接着性、鉛筆硬度、耐溶剤性、耐摩耗性、耐紫外線性、高温での耐酸性及び耐塩基性、耐燃料性などの強化された特性を呈する、かかる組成物から調製されるコーティングである。該コーティングを調製するプロセスが必要である。 What is needed is a 1, 1-di useful for the preparation of a coating composition that can be neatly crosslinked without the need for problematic catalysts and that relatively mild conditions can be used. It is a composition containing a polyester macromer containing a carbonyl substituted 1 alkene. What is also needed is flexibility, adhesion to substrates, pencil hardness, solvent resistance, abrasion resistance, UV resistance, acid and base resistance at high temperatures, fuel resistance etc. Coatings prepared from such compositions that exhibit enhanced properties. There is a need for a process to prepare the coating.
開示するのは、a)1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基の1本以上の鎖を含有する1つ以上のポリエステルマクロマーであって、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基が鎖に沿って交互に存在し、ジエステルの一部分が1,1−ジエステル−1−アルケンであり、少なくとも1つの末端が、1,1−ジエステル−1−アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が1つ以上のジオールの残基を含んでもよい、ポリエステルマクロマー;ならびにb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含む、組成物である。ペンダント型マイケル付加反応供与基は、活性水素原子を含有する官能基を含んでもよい。ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーは、アクリルポリオール、アミン変性アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、変性アクリルコポリマーポリオール、ポリエーテルアミン、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、及びシロキサンポリオールの1つ以上を含んでもよい。組成物は、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基が交互に存在する3本以上の鎖を含有してもよく、ジエステルの少なくとも一部分が1,1−ジエステル−1−アルケンであり、鎖のそれぞれが、3つ以上の酸素原子を有するポリオールの残基の酸素に一方の端部で結合している。ポリエステルマクロマーは、式1に相当し得る:
1つ以上のジエステルは、1,1−ジエステル−1−アルケンを含んでもよい。1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンに加えて、1つ以上のジエステルは、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含んでもよい。ポリエステルマクロマーは、1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有した上で、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含有してもよい。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、芳香族ジカルボキシレート、脂肪族カルボキシレート、脂環式カルボキシレート、及び/または芳香族、脂肪族、及び脂環式から選択される2つの異なるヒドロカルビル基を含有するカルボキシレートの1つ以上を含んでもよい。 The one or more diesters may comprise 1,1-diester-1-alkenes. In addition to the one or more 1,1-diester-1-alkenes, the one or more diesters may include one or more dihydrocarbyl dicarboxylates. The polyester macromer may contain residues of one or more 1,1-diester-1-alkenes, as well as one or more residues of dihydrocarbyl dicarboxylates. One or more dihydrocarbyl dicarboxylates are aromatic dicarboxylates, aliphatic carboxylates, alicyclic carboxylates, and / or two different hydrocarbyl groups selected from aromatic, aliphatic and alicyclic. May contain one or more carboxylates containing
開示するのは、i)本明細書に記載する通りの複数のポリエステルマクロマー;ii)1つ以上のポリオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有する1つ以上の多官能性モノマーであって、該多官能性モノマーのポリオールのヒドロキシル基の実質的にすべてが1,1−ジエステル−1−アルケンで置き換えられている多官能性モノマー;ならびにiii)1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンを含む、ポリエステルマクロマー組成物を含有する組成物である。1つ以上のポリオールは、ジオールであってもよい。1つ以上の多官能性モノマーは、二官能性モノマーであってもよい。この組成物は、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーと組み合わされてもよい。 Disclosed are: i) a plurality of polyester macromers as described herein; ii) one or more containing residues of one or more polyols and one or more 1,1-diester-1-alkenes A multifunctional monomer, wherein substantially all of the hydroxyl groups of the polyol of the multifunctional monomer are replaced with 1,1-diester-1-alkenes; and iii) one or more A composition comprising a polyester macromer composition comprising a 1,1-diester-1-alkene of The one or more polyols may be diols. The one or more multifunctional monomers may be difunctional monomers. The composition may be combined with one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups.
開示するのは、a)i)本明細書に記載する通りの複数のポリエステルマクロマー;ii)1つ以上のポリオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有する1つ以上の多官能性モノマーであって、該多官能性モノマーのポリオールのヒドロキシル基の実質的にすべてが1,1−ジエステル−1−アルケンで置き換えられている多官能性モノマー;ならびにiii)1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンを含む、ポリエステルマクロマー組成物;b)揮発性溶媒;c)所望であれば、追加量の1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケン;d)1つ以上の均染剤及び湿潤剤;e)1つ以上のUV安定剤;f)耐摩耗性を改善するための1つ以上の添加剤、ならびにg)表面滑り性及び耐へこみ性をもたらす1つ以上の添加剤を含有する組成物である。溶媒は、アルコキシアルカノールまたは酢酸アルコキシアルキルであってもよい。湿潤剤は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンであってもよい。UV安定剤は、ベンゾトリアゾール系またはヒンダードアミン系化合物であってもよい。組成物は、耐引掻性を改善するための添加剤を含有してもよく、それはナノメートルサイズのシリカ充填剤であってもよい。表面滑り性を改善するための添加剤は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンであってもよい。この組成物は、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーと組み合わされてもよい。 Disclosed are: a) i) a plurality of polyester macromers as described herein; ii) containing residues of one or more polyols and one or more 1,1-diester-1-alkenes 1 One or more multifunctional monomers, wherein substantially all of the hydroxyl groups of the polyol of the multifunctional monomer are replaced by 1,1-diester-1-alkenes; and iii) 1 Polyester macromer compositions comprising two or more 1,1-diester-1-alkenes; b) volatile solvents; c) additional amounts of one or more 1,1-diester-1-alkenes, if desired; d) one or more leveling agents and wetting agents; e) one or more UV stabilizers; f) one or more additives to improve the abrasion resistance; and g) surface slip and dent resistance Bring One or more additives is a composition containing. The solvent may be an alkoxyalkanol or alkoxyalkyl acetate. The wetting agent may be a polyether modified polydimethylsiloxane. The UV stabilizer may be a benzotriazole or hindered amine compound. The composition may contain an additive to improve scratch resistance, which may be a nanometer sized silica filler. The additive for improving surface slip may be polyether modified polydimethylsiloxane. The composition may be combined with one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups.
開示するのは、1つ以上のポリエステルマクロマー、及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンまたは多官能性モノマーで末端処理されたポリオール(すなわち、鎖の末端が、1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケン及び/または多官能性モノマーの残基を含有する)の1つ以上を含む組成物である。組成物は、溶媒を含有してもよい。1つ以上のポリオールは、1つ以上のポリエーテルポリオール、ポリシロキサンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、またはポリブタジエンポリオールであってもよい。1つ以上のポリオールは、1つ以上のポリカーボネートポリオールであってもよい。1つ以上のポリオールは、二または三官能性であってもよい。1つ以上のポリオールは、それらの骨格から懸垂するヒドロキシル、チオール、またはアミノ基などの、マイケル供与基を有してもよい。 Disclosed are one or more polyester macromers and polyols terminated with one or more 1,1-diester-1-alkenes or multifunctional monomers (ie, one or more of the chain ends is one). , 1-diester-1-alkene and / or containing residues of multifunctional monomers). The composition may contain a solvent. The one or more polyols may be one or more polyether polyols, polysiloxane polyols, polycarbonate polyols, polyester polyols, acrylic polyols, or polybutadiene polyols. The one or more polyols may be one or more polycarbonate polyols. One or more polyols may be di- or trifunctional. One or more polyols may have Michael donating groups, such as hydroxyl, thiol, or amino groups, pendant from their backbone.
本明細書に開示するポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物は、皮膜またはコーティングに加工されてもよい。コーティングまたは皮膜は、約0.001マイクロメートル以上、または約10マイクロメートル以上の厚さを有してもよい。コーティングまたは皮膜は、約160マイクロメートル以下または約140マイクロメートル以下の厚さを有してもよい。複数の本明細書に開示する1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物は、硬化されてもよい。複数の本明細書に開示する1つ以上のポリエステルマクロマーを含有する組成物は、硬化後に架橋されてもよい。 Compositions containing the polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups disclosed herein may be processed into films or coatings. The coating or coating may have a thickness of about 0.001 micrometer or more, or about 10 micrometers or more. The coating or coating may have a thickness of about 160 micrometers or less or about 140 micrometers or less. Compositions comprising a plurality of one or more polyester macromers disclosed herein and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups may be cured. Compositions containing one or more of the polyester macromers disclosed herein may be crosslinked after curing.
開示するのは、a)上記記載による複数のポリエステルマクロマー、及びb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含む組成物であって、ポリエステルマクロマーの一部分またはすべてが1,1−アルケン基を通して架橋される組成物である。開示するのは、a)上記記載による複数のポリエステルマクロマー、及びb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含む組成物であって、ポリマーから懸垂するマイケル付加反応供与体がポリエステルマクロマーの1アルケン基にマイケル付加反応することによって、ポリエステルマクロマーの一部分またはすべてが架橋される組成物である。 Disclosed are compositions comprising a) a plurality of polyester macromers as described above and b) one or more polymers having pendant Michael addition reaction donor groups, wherein part or all of the polyester macromers are 1, 1 A composition which is crosslinked via an alkene group. Disclosed are compositions comprising a) a plurality of polyester macromers as described above and b) one or more polymers having pendant Michael addition reaction donor groups, wherein the Michael addition reaction donor is pendant from the polymer A composition in which part or all of the polyester macromer is crosslinked by the Michael addition reaction to one alkene group of the polyester macromer.
開示するのは、第1の部分に本明細書に開示する通りの1つ以上のポリエステルマクロマー、及び第2の部分にポリエステルマクロマーのアニオン重合を開始するのに十分な塩基性を有する1つ以上の化合物を含む組成物であって、2つの部分を組み合わせるとポリエステルマクロマーが硬化される組成物である。塩基性を有する1つ以上の化合物は、1つ以上のアミンまたはポリアミンを含んでもよい。塩基性を有する1つ以上の化合物は、1つ以上のポリアルキレンイミンを含んでもよい。これらの組成物は、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーと組み合わされてもよい。 Disclosed are one or more polyester macromers as disclosed herein in the first part, and one or more basic enough to initiate anionic polymerization of the polyester macromer in the second part. A composition wherein the polyester macromer is cured when the two parts are combined. The one or more compounds having basicity may contain one or more amines or polyamines. The one or more compounds having basicity may comprise one or more polyalkyleneimines. These compositions may be combined with one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups.
開示するのは、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを組成物の一部として含有するコーティングを有する物品であって、該物品の表面の1つ以上の全部または一部分上に該コーティングが配置された物品である。物品がベースコートを有し、その上にコーティング配合物が付着されてもよい。ベースコートは、色素を含有してもよい。ベースコートは、表面に塩基性のpHを有してもよい。色素は、塩基性であってもよい。ベースコートは、硬化プロセス及び基材へのコーティングの接着性を助けることができるアミン基またはヒドロキシル基を表面上に有してもよい。ポリエステルマクロマーのコーティングは、透明であってもよい。ポリエステルマクロマーのコーティングは、色素またはコーティングに使用される他の公知の成分を含有してもよい。 Disclosed is an article having a coating comprising, as part of the composition, one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups, the article comprising one of the surfaces It is an article in which the coating is disposed on all or part of the above. The article may have a basecoat onto which the coating formulation may be deposited. The base coat may contain a dye. The base coat may have a basic pH on the surface. The dyes may be basic. The base coat may have amine or hydroxyl groups on the surface that can help the curing process and adhesion of the coating to the substrate. The polyester macromer coating may be transparent. The polyester macromer coating may contain dyes or other known components used in the coating.
開示するのは、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する上記による組成物を、少なくとも弱塩基性である、基材の表面に接触させること、ならびに該基材の表面上に、1つ以上のポリエステルマクロマーを含有する組成物を含むコーティングを形成することを含む方法である。基材は、少なくとも弱塩基性、求核性である、及び/またはその表面上に複数のマイケル付加反応供与基を含有する材料の1つ以上から構成されてもよい。 Disclosed is contacting a composition according to the above containing at least one polyester macromer and at least one polymer having a pendant Michael addition reaction donor with the surface of a substrate, which is at least weakly basic. As well as forming on the surface of the substrate a coating comprising a composition containing one or more polyester macromers. The substrate may be composed of one or more of at least weakly basic, nucleophilic and / or materials containing multiple Michael addition reaction donor groups on its surface.
開示するのは、本明細書に開示する通りの1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を、少なくとも弱塩基性であり、求核剤及び/またはマイケル付加反応供与体を含有する、基材の表面に接触させること、ならびに該表面上にコーティングを形成することを含む方法である。基材は、少なくとも弱塩基性、求核性である、及び/またはマイケル付加反応供与基を含有する材料の1つ以上から構成されてもよい。1つ以上のポリエステルマクロマー及びマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を塗布する前に、ポリエステルマクロマーの1,1−二置換アルケンのアニオン重合を開始するまたはアルケン基にマイケル付加する、塩基性、求核性、またはマイケル付加反応供与体化合物を含有する組成物を、基材の表面に塗布してもよい。代表的な塩基性化合物は、1つ以上のアミン、ポリアミン、塩基性色素;ポリアルキレンアミン ポリエチレンアミン、及びカルボン酸塩を含む。コーティングを形成するための方法は、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を有する基材を、基材の表面上に配置された1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有するコーティングが架橋されるような条件下で、約20℃〜約150℃の温度に約10分間〜約120分間曝露することをさらに含んでもよい。コーティングはまた、入熱せずに周囲温度で硬化されてもよいが、それによって、より長い硬化時間、例えば最大約24時間が必要となる。 Disclosed are compositions that are at least weakly basic, and are nucleophilic, comprising at least a composition comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donor groups as disclosed herein. Contacting the surface of the substrate containing the agent and / or the Michael addition reaction donor, and forming a coating on the surface. The substrate may be composed of one or more of materials that are at least weakly basic, nucleophilic, and / or that contain a Michael addition reaction donor group. An anionic polymerization of the polyester macromer 1, 1-disubstituted alkene is initiated prior to applying the composition containing one or more polyester macromer and macromer and one or more polymer having pendant Michael addition reaction donor groups. Alternatively, a composition containing a basic, nucleophilic, or Michael addition reaction donor compound that is Michael added to an alkene group may be applied to the surface of the substrate. Representative basic compounds include one or more amines, polyamines, basic dyes; polyalkyleneamines polyethylene amines, and carboxylates. A method for forming a coating comprises placing a substrate having a composition comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donors on the surface of the substrate About 10 minutes to about 10 minutes at a temperature of about 20 ° C. to about 150 ° C., under conditions such that a coating containing one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donor groups is crosslinked It may further include exposing for 120 minutes. The coating may also be cured at ambient temperature without heat input, which requires longer cure times, for example up to about 24 hours.
ポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を使用して、比較的穏やかな条件を使用して硬化及び架橋し得るコーティング配合物を調製することができる。ポリエステルマクロマーによって、ポリエステル含有組成物の特性を目的に合わせて調整することが可能になる。具体的には、ポリエステルマクロマーによって、機械的特性及び弾性が改善されたポリエステル組成物の調製が可能になる。開示する硬化されたコーティングは、次の特性:ASTM D523−08による20°での50GU以上の光沢;ASTM D3363−00による4H以上の鉛筆硬度;ASTM D5402−93によるメチルエチルケトンの摩擦80回以上の耐溶剤性;ASTM D522−93による80パーセント以上のマンドレル可撓性;ASTM D3359−09による4B以上及び100パーセントのクロスハッチ接着性、ならびにGMW 14701による最大70℃の耐酸性及び70℃より高い耐塩基性;の1つ以上を呈する。コーティング及び皮膜を調製する方法によって、上述の強化した特性を有するコーティングを効率的に調製することが可能になる。 A composition containing a polyester macromer and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donors can be used to prepare coating formulations that can be cured and crosslinked using relatively mild conditions . The polyester macromer allows the properties of the polyester-containing composition to be tailored to the purpose. In particular, the polyester macromer allows the preparation of polyester compositions with improved mechanical properties and elasticity. The cured coatings disclosed have the following properties: gloss of 50 GU or more at 20 ° according to ASTM D523-08; pencil hardness of 4 H or more according to ASTM D3363-00; resistance to friction of 80 or more times of methyl ethyl ketone according to ASTM D5402-93 Solventability; 80% or more mandrel flexibility according to ASTM D522-93; 4B or more according to ASTM D 3359-09 and 100% crosshatch adhesion, and acid resistance up to 70 ° C according to GMW 14701 and base resistance above 70 ° C Present one or more of The method of preparing the coatings and films allows for the efficient preparation of coatings having the above-described enhanced properties.
本明細書に提示する説明及び例示は、本発明、その原理、及びその実際の適用を他の当業者に知らせることを意図している。上で述べた本発明の特定の実施形態は、本発明を網羅するまたは限定することを意図するものではない。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びかかる特許請求の範囲の権利が確保される同等物の完全な範囲に照らして決定されるべきである。特許出願及び文献を含めたすべての論文及び参考文献の開示は、あらゆる目的のために参照により組み込まれている。添付の特許請求の範囲から得られるような他の組み合わせも可能であり、それらも参照により本明細書に組み込まれている。 The explanations and illustrations presented herein are intended to acquaint others skilled in the art with the invention, its principles, and its practical application. The particular embodiments of the invention described above are not intended to be exhaustive or to limit the invention. The scope of the present disclosure should be determined in light of the attached claims and the full scope of equivalents to which such claims are entitled. The disclosures of all articles and references, including patent applications and references, are incorporated by reference for all purposes. Other combinations are possible as derived from the appended claims, which are also incorporated herein by reference.
特に定義しない限り、本明細書に使用されるすべての技術及び科学用語は、当業者に共通に理解される意味を有する。以下の参考文献は、この開示に使用される用語の多くの一般的定義を当業者に提供する:Singleton et al.,Dictionary of Microbiology and Molecular Biology(2nd ed.1994);The Cambridge Dictionary of Science and Technology(Walker ed.,1988);The Glossary of Genetics,5th Ed.,R.Rieger et al.(eds.),Springer Verlag(1991);及びHale&Marham,The Harper Collins Dictionary of Biology(1991)。以下の用語は、特に指定のない限り、以下でそれらに付与された意味を有する。 Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art. The following references provide those skilled in the art with a general definition of the many terms used in this disclosure: Singleton et al. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology (2nd ed. 1994); The Cambridge Dictionary of Science and Technology (Walker ed., 1988); The Glossary of Genetics, 5th Ed. , R. Rieger et al. (Eds.), Springer Verlag (1991); and Hale & Marham, The Harper Collins Dictionary of Biology (1991). The following terms have the meanings given to them below unless otherwise indicated.
開示するのは、a)1本以上の鎖に1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基を含有するポリエステルマクロマーであって、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基が鎖に沿って交互に存在し、ジエステルの一部分が1,1−ジエステル−1−アルケンであり、少なくとも1つの末端が1,1−ジエステル−1−アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が1つ以上のジオールの残基を含んでもよい、ポリエステルマクロマー、ならびにb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含む、組成物である。マクロマーは、そのような鎖を2本以上有してもよい。鎖は、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含んでもよい。鎖は、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基を含有してもよく、該ジエステルは、1つ以上の1−ジエステル−1−アルケンを含み、1つ以上のジオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1アルケンならびに任意選択による1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基は、鎖に沿ってランダムに配置されてもよい。ポリエステルマクロマーを使用して、ポリエステル及び/または他の高分子化合物とブレンドされたポリエステルを形成して、特性を強化することができる。開示するのは、ポリエステルマクロマーを調製し、種々のポリエステル含有組成物にそれらを組み込む方法である。さらに開示するのは、ポリエステルマクロマー含有組成物から、コーティングなどの構造体を調製する方法である。 Disclosed are: a) Polyester macromers containing residues of one or more diols and one or more diesters in one or more chains, which residues of one or more diols and one or more diesters Are alternately present along the chain, part of the diester being 1,1-diester-1-alkene, at least one end comprising one residue of 1,1-diester-1-alkene, one A composition comprising a polyester macromer, and b) one or more polymers having a pendant Michael addition reaction donor group, wherein the above ends may comprise one or more diol residues. Macromers may have more than one such chain. The chain may comprise one or more residues of dihydrocarbyl dicarboxylate. The chain may contain residues of one or more diols and one or more diesters, the diesters comprising one or more 1-diester-1-alkenes, one or more diols and one The residues of the above 1,1-diester-1 alkene and optionally one or more dihydrocarbyl dicarboxylates may be randomly arranged along the chain. Polyester macromers can be used to form polyesters blended with polyesters and / or other macromolecular compounds to enhance properties. Disclosed are methods of preparing polyester macromers and incorporating them into various polyester-containing compositions. Further disclosed are methods of preparing structures such as coatings from polyester macromer-containing compositions.
本明細書で使用される場合、ジエステルは、エステル交換させることができる2つのエステル基を有する任意の化合物を指す。1,1−ジエステル−1−アルケンは、1炭素原子と呼ばれる単一の炭素原子に結合した2つのエステル基と二重結合とを含有する化合物である。ジヒドロカルビルジカルボキシレートは、エステル基の間にヒドロカルビレン基を有するジエステルであり、該ジエステルの2つのカルボニル基に結合した炭素原子には二重結合が結合していない。 As used herein, diester refers to any compound having two ester groups that can be transesterified. A 1,1-diester-1-alkene is a compound containing two ester groups and a double bond attached to a single carbon atom called one carbon atom. The dihydrocarbyl dicarboxylate is a diester having a hydrocarbylene group between ester groups, and a double bond is not bonded to a carbon atom bonded to two carbonyl groups of the diester.
「一官能性」という用語は、1つだけのコア単位を有する1,1−ジエステル−1−アルケンを指す。コア単位は、単一の炭素原子に結合した2つのカルボニル基及び二重結合を含む。「二官能性」という用語は、2つのコア式のそれぞれの1つの酸素原子の間のヒドロカルビレン連結を通して結合された2つのコア単位(それぞれ反応性アルケン官能基を含む)を有する1,1−ジエステル−1−アルケンを指す。「多官能性」という用語は、2つ以上のコア式のそれぞれの1つの酸素原子の間のヒドロカルビレン連結を通して結合された2つ以上のコア単位(それぞれのコア単位は反応性アルケン官能基を含む)を有する1,1−ジエステル−1−アルケンを指す。 The term "monofunctional" refers to 1,1-diester-1-alkenes having only one core unit. The core unit comprises two carbonyl groups and a double bond bonded to a single carbon atom. The term "difunctional" refers to 1,1 having two core units (each containing a reactive alkene functional group) linked through a hydrocarbylene linkage between one oxygen atom of each of the two core formulas -Refers to diester-1-alkene. The term "multifunctional" refers to two or more core units linked through hydrocarbylene linkages between one oxygen atom of each of two or more core formulas (each core unit is a reactive alkene functional group And the like) refers to 1,1-diester-1-alkenes.
酸触媒は、本明細書で使用される場合、副反応を最小限に抑えるか副反応に寄与せずにエステル交換反応を触媒する酸性種である。「1つ以上」は、本明細書で使用される場合、列挙された構成成分の少なくとも1つ、または2つ以上を、開示する通りに使用できることを意味する。官能価に関して使用される公称は、理論上の官能価を指し、これは一般に、使用される成分の化学量論から算出することができる。ヘテロ原子は、窒素、酸素、イオウ、及びリンなどの、炭素または水素ではない原子を指す。ヘテロ原子には、窒素及び酸素が含まれてもよい。ヒドロカルビルは、本明細書で使用される場合、1つ以上の炭素原子の骨格及び水素原子を含有する基であって、任意選択により1つ以上のヘテロ原子を含有してもよい基を指す。ヒドロカルビル基がヘテロ原子を含有する場合、ヘテロ原子は、当業者に周知の1つ以上の官能基を形成してもよい。ヒドロカルビル基は、脂環式、脂肪族、芳香族、またはそのようなセグメントの任意の組み合わせを含有してもよい。脂肪族セグメントは、直鎖状でも分岐状でもよい。脂肪族及び脂環式セグメントは、1つ以上の二重及び/または三重結合を含んでもよい。ヒドロカルビル基に含まれるのは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカリル、及びアラルキル基である。脂環式基は、環式部分と非環式部分の両方を含有することができる。ヒドロカルビレンは、2以上の原子価を有するヒドロカルビル基または記載するサブセットのいずれか、例えば、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、アルカリーレン、及びアラルキレンなどを意味する。本明細書で使用される場合、重量パーセントまたは重量部は、特に指定しない限り、記載する化合物または組成物の重量を指すか、またはそれらの重量に基づく。特に明記しない限り、重量部は100部の関連組成物に基づく。 An acid catalyst, as used herein, is an acidic species that catalyzes a transesterification reaction with minimal or no side reaction. "One or more" as used herein means that at least one, or two or more of the listed components can be used as disclosed. The nominal used for functionality refers to the theoretical functionality, which can generally be calculated from the stoichiometry of the components used. Heteroatoms refer to atoms that are not carbon or hydrogen, such as nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus. Heteroatoms may include nitrogen and oxygen. Hydrocarbyl, as used herein, refers to a group containing a backbone of one or more carbon atoms and a hydrogen atom, which may optionally contain one or more heteroatoms. If the hydrocarbyl group contains a heteroatom, the heteroatom may form one or more functional groups well known to those skilled in the art. The hydrocarbyl group may contain alicyclic, aliphatic, aromatic or any combination of such segments. The aliphatic segment may be linear or branched. Aliphatic and cycloaliphatic segments may contain one or more double and / or triple bonds. Included in the hydrocarbyl groups are alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, cycloalkyl, cycloalkenyl, alkaryl and aralkyl groups. Alicyclic groups can contain both cyclic and acyclic moieties. Hydrocarbylene means hydrocarbyl groups having a valence of 2 or more or any of the subsets described, such as, for example, alkylene, alkenylene, alkynylene, arylene, cycloalkylene, cycloalkenylene, alkarylene, and aralkylene. Weight percent or parts by weight, as used herein, unless otherwise indicated, refers to or is based on the weight of the described compound or composition. Unless otherwise stated parts by weight are based on 100 parts of the relevant composition.
「ケタール」という用語は、ケタール官能基を有する分子、すなわち、2つの−OR基(式中、Oは酸素であり、Rは任意のアルキル基または水素を表す)に結合した炭素を含有する分子を指す。「揮発性の」という用語は、常温及び常圧で容易に蒸発することができる化合物を指す。「不揮発性の」は、常温及び常圧で容易に蒸発することができない化合物を指す。「安定化した」という用語(例えば、「安定化した」1,1−ジエステル−1−アルケンまたはそれを含む組成物、という文脈において)は、経時的に実質的に重合しない、経時的に実質的に固化しない、ゲルを形成しない、濃化しない、もしくは粘度が上がらない、及び/または経時的に硬化速度の最小限の損失を実質的に示す(すなわち、硬化速度が維持される)ような、化合物(またはそれらの組成物)の傾向を指す。本明細書に開示するポリエステルマクロマーを調製するために使用される成分に関する残基は、本明細書に開示する方法の結果として含まれた後に化合物中に残留する、成分(ジオールなどのポリオール、1,1−ジエステル−1−アルケン及び/またはジヒドロカルビルジカルボキシレートなどのジエステルなど)の一部分を意味する。「実質的にすべて」は、本明細書で使用される場合、参照されるパラメータ、組成物、もしくは化合物の95%超が定義された基準を満たす、参照されるパラメータ、組成物、もしくは化合物の99%超が定義された基準を満たす、または参照されるパラメータ、組成物、もしくは化合物の99.5%超が定義された基準を満たすことを意味する。 The term "ketal" refers to a molecule having a ketal functional group, ie, a molecule containing carbon linked to two -OR groups, where O is oxygen and R represents any alkyl group or hydrogen. Point to The term "volatile" refers to compounds that can be readily evaporated at ambient temperature and pressure. "Nonvolatile" refers to compounds that can not be readily evaporated at ambient temperature and pressure. The term "stabilized" (eg, in the context of "stabilized" 1,1-diester-1-alkene or a composition comprising the same) does not substantially polymerize over time, but over time Do not solidify, do not form gels, do not concentrate or do not increase in viscosity, and / or substantially exhibit minimal loss of cure rate over time (ie, cure rate is maintained) , The tendency of compounds (or their composition). The residues for the components used to prepare the polyester macromers disclosed herein are components (polyols such as diols, 1) which remain in the compound after being included as a result of the methods disclosed herein. , 1-diester-1-alkene and / or a diester such as dihydrocarbyl dicarboxylate etc.). "Substantially all" as used herein refers to a parameter, composition or compound of the referenced parameter, composition or compound which meets more than 95% of the defined criteria. More than 99% meets the defined criteria or means that more than 99.5% of the referenced parameter, composition, or compound meets the defined criteria.
開示するのは、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基を含有する1本以上の鎖を含有するポリエステルマクロマーであって、ジエステルの一部分が1,1−ジエステル−1−アルケンを含む、ポリエステルマクロマーである。ジオール及びジエステルの残基は、鎖に沿って交互に存在し得るか、または鎖に沿ってランダムに配置され得る。ジエステルは、ポリオールまたはジオールとエステル交換される任意のジエステル化合物をさらに含んでもよい。ジエステル化合物として、ジヒドロカルビルジカルボキシレートが挙げられる。ポリエステルマクロマーは、記載する通りの3本以上の鎖を有してもよい。3本以上の鎖を有するポリエステルマクロマーは、元来3つ以上のヒドロキシル基を有するポリオールの残基を含有する。3本以上の鎖は、3つ以上のヒドロキシル基からそれぞれ伸長する。3本以上の鎖を有するポリオールは開始剤として機能し、そこからポリエステルマクロマーの鎖がそれぞれ伸長する。ポリオールがジオールであれば、形成されるマクロマーは線状なので、単鎖が生成される。3つ以上のヒドロキシルを有するポリオールがマクロマーを調製するために使用される場合、ヒドロキシルのすべてが鎖を伸長し得るわけではないので、マクロマーは2本以上の鎖を有し得る。マクロマーは、1本以上の鎖を含有しても、2本以上の鎖を含有しても、または3本以上の鎖を含有してもよい。マクロマーは、8本以下の鎖、6本以下の鎖、4本以下の鎖、または3本以下の鎖を含有してもよい。鎖は、1つ以上のポリオール、1つ以上のジオール、及び1つ以上のジエステル(1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケン、及び任意選択により1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む)の残基を含んでもよい。鎖は、1つ以上のジオール、及び1つ以上のジエステル(1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケン、及び任意選択により1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む)の残基を含んでもよい。ポリエステルマクロマーは、鎖の1本の末端に少なくとも1つの1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有する。ポリエステルマクロマーは、鎖の1本以上の末端に、1つ以上のジオールまたはジヒドロカルビルジカルボキシレートをさらに含んでもよい。鎖の末端の実質的にすべてが1,1−ジエステル置換アルケンであってもよい。 Disclosed are polyester macromers containing one or more chains containing residues of one or more diols and one or more diesters, wherein a portion of the diesters is 1,1-diester-1-alkene And polyester macromer. Residues of diols and diesters may alternate along the chain or may be randomly arranged along the chain. The diester may further comprise any diester compound that is transesterified with a polyol or diol. The diester compounds include dihydrocarbyl dicarboxylate. The polyester macromer may have three or more chains as described. Polyester macromers having three or more chains originally contain residues of polyols having three or more hydroxyl groups. Three or more chains respectively extend from three or more hydroxyl groups. Polyols having three or more chains function as initiators, from which polyester macromer chains respectively extend. If the polyol is a diol, then the macromer formed is linear, thus producing a single chain. When a polyol having three or more hydroxyls is used to prepare a macromer, the macromer may have two or more chains because not all of the hydroxyls can extend the chain. The macromer may contain one or more chains, two or more chains, or three or more chains. The macromer may contain 8 or less chains, 6 or less chains, 4 or less chains, or 3 or less chains. The chain comprises one or more polyols, one or more diols, and one or more diesters (one or more 1,1-diester-1-alkenes, and optionally one or more dihydrocarbyl dicarboxylates. And the like) may be included. The chain is the residue of one or more diols and one or more diesters (including one or more 1,1-diester-1-alkenes and optionally one or more dihydrocarbyl dicarboxylates) May be included. The polyester macromer contains at least one residue of 1,1-diester-1-alkene at one end of the chain. The polyester macromer may further comprise one or more diols or dihydrocarbyl dicarboxylates at one or more ends of the chains. Substantially all of the chain ends may be 1,1-diester substituted alkenes.
ポリエステルマクロマーは、所望の数の鎖を開始するのに十分な量の1つ以上のポリオールの残基を含んでもよい。この場合、ポリオールは3つ以上のヒドロキシル基を有する。ポリエステルマクロマー中のポリオールの残基は、マクロマーの約20モルパーセント以上、30モルパーセント以上、または約40モルパーセント以上であってもよい。ポリエステルマクロマー中のポリオールの残基は、約50モルパーセント以下、または約40モルパーセント以下であってもよい。ポリエステルマクロマーは、所望の鎖長及び数平均分子量を有するポリエステルマクロマーを調製するのに十分な量の1つ以上のジオールの残基を含んでもよい。この場合、ポリオールは2つのヒドロキシル基を有する。ポリエステルマクロマー中のジオールの残基は、マクロマーの約20モルパーセント以上、40モルパーセント以上、または約50モルパーセント以上であってもよい。ポリエステルマクロマー中のジオールの残基は、約50モルパーセント以下、40モルパーセント以下、または約30モルパーセント以下であってもよい。ポリエステルマクロマーは、ポリエステルマクロマーを含有する組成物に所望の架橋密度をもたらすのに十分な量の1,1−ジエステル置換−1−アルケンの残基を含んでもよい。ポリエステルマクロマー中の1,1−ジエステル−置換−1−アルケンの残基は、マクロマーの約20モルパーセント以上、30モルパーセント以上、または約40モルパーセント以上であってもよい。ポリエステルマクロマー中の1,1−ジエステル置換−1−アルケンの残基は、マクロマーの約60モルパーセント以下、マクロマーの約50モルパーセント以下、約40モルパーセント以下、または約30モルパーセント以下であってもよい。ポリエステルマクロマーは、ポリエステルマクロマーを含有する組成物に所望の間隔を架橋間に与えて、ポリエステルマクロマーを含有する構造体に所望の可撓性及び/または弾性をもたらすのに十分な量のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含んでもよい。ポリエステルマクロマー中のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基は、ポリエステルマクロマーの約10モルパーセント以上、20モルパーセント以上、または約30モルパーセント以上であってもよい。ポリエステルマクロマー中のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基は、ポリエステルマクロマーの約30モルパーセント以下、20モルパーセント以下、または約10モルパーセント以下であってもよい。 The polyester macromer may contain residues of one or more polyols in an amount sufficient to initiate the desired number of chains. In this case, the polyol has three or more hydroxyl groups. The residue of the polyol in the polyester macromer may be about 20 mole percent or more, 30 mole percent or more, or about 40 mole percent or more of the macromer. The residue of the polyol in the polyester macromer may be about 50 mole percent or less, or about 40 mole percent or less. The polyester macromer may comprise a residue of one or more diols in an amount sufficient to prepare a polyester macromer having the desired chain length and number average molecular weight. In this case, the polyol has two hydroxyl groups. The residue of the diol in the polyester macromer may be about 20 mole percent or more, 40 mole percent or more, or about 50 mole percent or more of the macromer. The residue of the diol in the polyester macromer may be about 50 mole percent or less, 40 mole percent or less, or about 30 mole percent or less. The polyester macromer may comprise residues of 1,1-diester substituted 1-alkene in an amount sufficient to provide the desired crosslink density in the composition containing the polyester macromer. The residue of the 1,1-diester-substituted -1-alkene in the polyester macromer may be about 20 mole percent or more, 30 mole percent or more, or about 40 mole percent or more of the macromer. The residue of 1,1-diester substituted -1-alkene in the polyester macromer is less than about 60 mole percent of the macromer, less than about 50 mole percent of the macromer, less than about 40 mole percent, or less than about 30 mole percent. It is also good. The polyester macromer provides the composition containing the polyester macromer with the desired spacing during crosslinking to provide a sufficient amount of dihydrocarbyl dibasic to provide the desired structure with polyester macromer flexibility and / or elasticity. It may contain carboxylate residues. The residue of dihydrocarbyl dicarboxylate in the polyester macromer may be about 10 mole percent or more, 20 mole percent or more, or about 30 mole percent or more of the polyester macromer. The residue of dihydrocarbyl dicarboxylate in the polyester macromer may be about 30 mole percent or less, 20 mole percent or less, or about 10 mole percent or less of the polyester macromer.
ポリエステルマクロマーは、式1に相当し得る:
ポリエステルマクロマーは、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基の1本の鎖を含有してもよい。これらのポリエステルマクロマーは、式2に相当し得る:
1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基及び1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含有するポリエステルマクロマーは、式3〜6の1つに相当し得る;
式中、Eは次式に相当し、
ポリエステルマクロマーは、それらの骨格に、少なくとも1つのジエステル及び1つのジオールの残基を含む繰返し単位を含有してもよい。ジエステルの相当な部分は、1,1−ジエステル置換−1−アルケンである。ジエステルの一部分は、1,1−ジヒドロカルビルジカルボキシレートであってもよい。ポリエステルマクロマーの骨格は、本明細書に開示する通りのポリエステルマクロマーの使用、例えばコーティングなどを容易にするのに十分な数の、少なくとも1つのジエステル及び1つのジオールの残基を含む繰返し単位を含有する。ポリエステルマクロマー中の、少なくとも1つのジエステル及び1つのジオールの残基を含む繰返し単位の数は、2以上、4以上、または6以上であってもよい。ポリエステルマクロマー中の、少なくとも1つのジエステル及び1つのジオールの残基を含む繰返し単位の数は、8以下、6以下、または4以下であってもよい。あるポリエステルマクロマー中のジエステルは、すべて1,1−ジエステル−1−アルケンであり得る。あるポリエステルマクロマー中のジエステルは、1,1−ジエステル−1−アルケン及びジヒドロカルビルジカルボキシレートであり得る。あるポリエステルマクロマー中の1,1−ジエステル−1−アルケンとジヒドロカルビルジカルボキシレートとのモル比は、ポリエステルマクロマーから調製される構造体に所望の架橋度をもたらすように選択される。あるポリエステルマクロマー中の1,1−ジエステル−1−アルケンとジヒドロカルビルジカルボキシレートとのモル比は、1:1以上、6:1以上、または10:1以上であってもよい。あるポリエステルマクロマー中の1,1−ジエステル置換−1−アルケンとジヒドロカルビルジカルボキシレートとのモル比は、15:1以下、10:1以下、6:1以下、または4:1以下であってもよい。ポリエステルマクロマーは、約400以上、約600以上、約700以上、約900以上、約1000以上、または約1200以上の数平均分子量を呈してもよい。ポリエステルマクロマーは、約3000以下、約2000以下、または約1600以下の数平均分子量を呈してもよい。数平均分子量は、本明細書で使用される場合、試料中のすべてのポリマー分子の総重量を、試料中のポリマー分子の総数で割ることによって求められる。ポリエステルマクロマーの多分散性は、約1.05以上、または約1.5以上であってもよい。ポリエステルマクロマーの多分散性は、約2.5以下、または約1.5以下であってもよい。多分散性を算出するために、ポリメタクリル酸メチル標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィーを使用して重量平均分子量を求める。多分散性は、測定された重量平均分子量(Mv)を数平均分子量(Mn)で割ることによって、すなわちMv/Mnによって算出される。 The polyester macromers may contain in their backbone repeating units comprising residues of at least one diester and one diol. A significant portion of the diester is 1,1-diester substituted 1-alkene. A portion of the diester may be 1,1-dihydrocarbyl dicarboxylate. The backbone of the polyester macromer contains a repeat unit comprising residues of at least one diester and one diol sufficient to facilitate the use of the polyester macromer as disclosed herein, eg coating etc. Do. The number of repeat units comprising residues of at least one diester and one diol in the polyester macromer may be 2 or more, 4 or more, or 6 or more. The number of repeat units comprising residues of at least one diester and one diol in the polyester macromer may be 8 or less, 6 or less, or 4 or less. The diesters in a polyester macromer may all be 1,1-diester-1-alkenes. The diesters in certain polyester macromers may be 1,1-diester-1-alkenes and dihydrocarbyl dicarboxylates. The molar ratio of 1,1-diester-1-alkene to dihydrocarbyl dicarboxylate in a polyester macromer is selected to provide the desired degree of crosslinking in structures prepared from the polyester macromer. The molar ratio of 1,1-diester-1-alkene to dihydrocarbyl dicarboxylate in a polyester macromer may be 1: 1 or more, 6: 1 or more, or 10: 1 or more. The molar ratio of 1,1-diester substituted 1-alkene to dihydrocarbyl dicarboxylate in a polyester macromer is 15: 1 or less, 10: 1 or less, 6: 1 or less, or 4: 1 or less. It is also good. The polyester macromer may exhibit a number average molecular weight of about 400 or more, about 600 or more, about 700 or more, about 900 or more, about 1000 or more, or about 1200 or more. The polyester macromer may exhibit a number average molecular weight of about 3000 or less, about 2000 or less, or about 1600 or less. Number average molecular weight, as used herein, is determined by dividing the total weight of all polymer molecules in a sample by the total number of polymer molecules in the sample. The polydispersity of the polyester macromer may be about 1.05 or more, or about 1.5 or more. The polydispersity of the polyester macromer may be about 2.5 or less, or about 1.5 or less. To calculate polydispersity, weight average molecular weight is determined using gel permeation chromatography using polymethyl methacrylate standards. The polydispersity is calculated by dividing the measured weight average molecular weight (M v ) by the number average molecular weight (M n ), ie M v / M n .
開示するポリエステルマクロマーは、1,1−ジエステル−1−アルケン、ジオール、ポリオール、及び/またはジヒドロカルビルジカルボキシレートから調製することができる。特定の成分の選択、成分の比率、及びプロセスステップの順序は、ポリエステルマクロマーの最終的な構造及び含量に影響を及ぼす。2つより多いヒドロキシル基を有するポリオールが存在すると、鎖を開始するように機能し、それらを使用すると3本以上の鎖を有するポリエステルマクロマーが形成される。すなわちマクロマーは分岐状を呈し、ポリマーは線状ではない。1,1−ジエステル−1−アルケンは、鎖の形成を助け、アニオン重合及び/または遊離基重合及び/またはマイケル付加反応を介する架橋が可能なペンダント型アルケン基を導入する。ジオールは単鎖を開始することができ、ポリエステルマクロマーの鎖延長をすることができる。ジヒドロカルビルジカルボキシレートは、鎖の形成を助け、ペンダント型アルケン基を互いから離間させ、それによって架橋間の距離及び架橋当たりの平均分子量を増加させるように機能する。 The disclosed polyester macromers can be prepared from 1,1-diester-1-alkenes, diols, polyols, and / or dihydrocarbyl dicarboxylates. The choice of particular components, the ratio of components, and the order of the process steps influence the final structure and content of the polyester macromer. The presence of polyols having more than two hydroxyl groups functions to initiate chains, and their use results in the formation of polyester macromers having three or more chains. That is, the macromer is branched and the polymer is not linear. 1,1-Diester-1-alkenes help form chains and introduce pendant alkene groups that can be crosslinked via anionic and / or free radical polymerization and / or Michael addition reactions. The diol can initiate a single chain and can chain extend the polyester macromer. The dihydrocarbyl dicarboxylate functions to help form the chains and to space the pendant alkene groups away from one another, thereby increasing the distance between crosslinks and the average molecular weight per crosslink.
1,1−ジエステル−1−アルケンは、1炭素原子と呼ばれる中心炭素原子を含む。1炭素原子に結合するのは、2つのエステル基のカルボニル基、及び二重結合を介する別の炭素原子である。その二重結合は、炭素原子が2つのカルボニル基に結合しているために、反応性が高い。二重結合した炭素は、反応性の高いアルケニル基の一部であり得る。アルケニル基は、C2−4アルケニル基、またはメチレン基(C=C)であり得る。エステルは、カルボニル基に結合した酸素に結合したヒドロカルビル基を含有し、該ヒドロカルビル基は、ヘテロ原子含有官能基を含めた、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよい。ヒドロカルビル基は、本明細書に開示する条件下でエステル交換させることができる任意のヒドロカルビル基であり得る。エステル上のヒドロカルビル基は、出現する度に別々に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アルキルヘテロシクリル、アリール、アラルキル、アルカリル、ヘテロアリールもしくはアルクヘテロアリール(alkheteroaryl)、またはポリオキシアルキレンであってもよく、あるいは両方のヒドロカルビル基が5〜7員の環式もしくは複素環式環を形成してもよい。エステル上のヒドロカルビル基は、出現する度に別々に、C1〜C15アルキル、C2〜C15アルケニル、C3〜C9シクロアルキル、C2〜20ヘテロシクリル、C3〜20アルクヘテロシクリル(alkheterocyclyl)、C6〜18アリール、C7〜25アルカリル、C7〜25アラルキル、C5〜18ヘテロアリールもしくはC6〜25アルキルヘテロアリール、またはポリオキシアルキレンであってもよく、あるいは両方のヒドロカルビル基が5〜7員の環式もしくは複素環式環を形成する。列挙された基は、エステル交換反応を妨害しない1つ以上の置換基で置換されていてもよい。代表的な置換基として、ハロ、アルキルチオ、アルコキシ、ヒドロキシル、ニトロ、アジド、シアノ、アシルオキシ、カルボキシ、またはエステルが挙げられる。エステル上のヒドロカルビル基は、出現する度に別々に、C1〜C15アルキル、C3〜C6シクロアルキル、C4〜18ヘテロシクリル、C4〜18アルクヘテロシクリル、C6〜18アリール、C7〜25アルカリル、C7〜25アラルキル、C5〜18ヘテロアリールもしくはC6〜25アルキルヘテロアリール、またはポリオキシアルキレンであってもよい。エステル上のヒドロカルビル基は、出現する度に別々に、C1〜4アルキルであってもよい。エステル上のヒドロカルビル基は、出現する度に別々に、メチルまたはエチルであってもよい。エステル上のヒドロカルビル基は、1,1−ジエステル−1−アルケン化合物上の各エステル基で同一であってもよい。代表的な化合物は、ジメチル、ジエチル、エチルメチル、ジプロピル、ジブチル、ジフェニル、及びエチル−エチルグルコネートマロネートである。該化合物は、ジメチル及びジエチルメチレンマロネートであってもよい。1,1−ジエステル−1−アルケンは、Malofsky et al.、US8,609,885;8,884,051;及びUS9,108,914に開示される通りに調製することができる。 1,1-Diester-1-alkenes contain a central carbon atom called one carbon atom. Bonded to one carbon atom are the carbonyl groups of the two ester groups and another carbon atom via a double bond. The double bond is highly reactive because a carbon atom is bonded to two carbonyl groups. The double bonded carbon may be part of a highly reactive alkenyl group. The alkenyl group may be a C2-4 alkenyl group or a methylene group (C = C). The ester contains a hydrocarbyl group linked to oxygen linked to a carbonyl group, which hydrocarbyl group may contain one or more heteroatoms, including heteroatom containing functional groups. The hydrocarbyl group may be any hydrocarbyl group that can be transesterified under the conditions disclosed herein. The hydrocarbyl groups on the ester may be alkyl, alkenyl, cycloalkyl, heterocyclyl, alkylheterocyclyl, aryl, aralkyl, alkaryl, heteroaryl or alkheteroaryl, or even polyoxyalkylene, as they occur, as they occur separately. Preferably, or both hydrocarbyl groups may form a 5- to 7-membered cyclic or heterocyclic ring. The hydrocarbyl groups on the ester are, as they appear separately, C 1 -C 15 alkyl, C 2 -C 15 alkenyl, C 3 -C 9 cycloalkyl, C 2-20 heterocyclyl, C 3-20 alkheterocyclyl ), C 6-18 aryl, C 7-25 alkaryl, C 7-25 aralkyl, C 5-18 heteroaryl or C 6-25 alkyl heteroaryl, or polyoxyalkylene, or both hydrocarbyl groups Forms a 5- to 7-membered cyclic or heterocyclic ring. The listed groups may be substituted with one or more substituents that do not interfere with the transesterification reaction. Representative substituents include halo, alkylthio, alkoxy, hydroxyl, nitro, azide, cyano, acyloxy, carboxy or ester. The hydrocarbyl groups on the ester are, as they appear, separately, C 1 -C 15 alkyl, C 3 -C 6 cycloalkyl, C 4-18 heterocyclyl, C 4-18 alk heterocyclyl, C 6-18 aryl, C 7 -25 alkaryl, C7-25 aralkyl, C5-18 heteroaryl or C6-25 alkyl heteroaryl, or polyoxyalkylene. The hydrocarbyl groups on the ester may be C 1 -4 alkyl separately as they occur. The hydrocarbyl groups on the ester may be methyl or ethyl separately as they occur. The hydrocarbyl groups on the ester may be the same for each ester group on the 1,1-diester-1-alkene compound. Representative compounds are dimethyl, diethyl, ethylmethyl, dipropyl, dibutyl, diphenyl and ethyl-ethyl gluconate malonate. The compounds may be dimethyl and diethyl methylene malonate. 1,1-Diester-1-alkenes are described in Malofsky et al. U.S. Pat. No. 8,609,885; 8,884,051; and US Pat. No. 9,108,914.
1,1−ジエステル−1−アルケン化合物は、式7に相当し得る:
1,1−置換アルケン化合物の一部類は、式8に相当し得るメチレンマロネートである:
1,1−ジエステル−アルケンは、重合及び/または架橋可能なポリエステルマクロマーに包含させることができるように十分に高純度となる方法を使用して調製することができる。1,1−ジエステル−1−アルケンの純度は、重合または硬化プロセス中に、1,1−ジエステル−1−アルケンを含有するポリエステルマクロマーの70モルパーセント以上、80モルパーセント以上、90モルパーセント以上、95モルパーセント以上、または99モルパーセント以上をポリマーに変換することができるように、十分に高いものであり得る。1,1−ジエステル−1−アルケンの純度は、1,1−ジエステル−1−アルケンの総モル数に基づいて約85モルパーセント以上、約90モルパーセント以上、約93モルパーセント以上、約95モルパーセント以上、約97モルパーセント以上、または約99モルパーセント以上であり得る。1,1−ジエステル−1−アルケンが類似の1,1−ジエステルアルカンを含むなら、それは、約10モルパーセント以下または約1モルパーセント以下であり得る。ジオキサン基を含有する任意の不純物の濃度は、1,1−ジエステル−1−アルケンの総モル数に基づいて約2モルパーセント以下、約1モルパーセント以下、約0.2モルパーセント以下、または約0.05モルパーセント以下であり得る。類似のヒドロキシアルキル基に置き換えられたアルケン基を有する(例えば、アルケンへの水のマイケル付加反応によって)任意の不純物の総濃度は、1,1−ジエステル−1−アルケンの総モル数に基づいて約3モルパーセント以下、約1モルパーセント以下、約0.1モルパーセント以下、または約0.01モルパーセント以下であり得る。1,1−ジエステル−1−アルケンは、反応生成物または中間反応生成物(例えば、ホルムアルデヒド源及びマロン酸エステルの反応生成物または中間反応生成物)を蒸留する1つ以上の(例えば、2つ以上の)ステップを含むプロセスによって調製されてもよい。 1,1-Diester-alkenes can be prepared using methods that are sufficiently pure so that they can be incorporated into polymerized and / or crosslinkable polyester macromers. The purity of 1,1-diester-1-alkene is at least 70 mole percent, at least 80 mole percent, at least 90 mole percent of the polyester macromer containing 1,1-diester-1-alkene during the polymerization or curing process. It may be high enough so that 95 mole percent or more, or 99 mole percent or more can be converted to the polymer. The purity of 1,1-diester-1-alkene is at least about 85 mole percent, at least about 90 mole percent, at least about 93 mole percent, about 95 moles, based on the total number of moles of 1,1-diester-1-alkene. It can be greater than or equal to percent, greater than or equal to about 97 mole percent, or greater than or equal to about 99 mole percent. If the 1,1-diester-1-alkene comprises a similar 1,1-diester alkane, it may be up to about 10 mole percent or up to about 1 mole percent. The concentration of any impurities containing dioxane groups is about 2 mole percent or less, about 1 mole percent or less, about 0.2 mole percent or less, or about 2 mole percent or less, based on the total moles of 1,1-diester-1-alkene It may be 0.05 mole percent or less. The total concentration of any impurities having an alkene group replaced by a similar hydroxyalkyl group (eg, by the Michael addition reaction of water to the alkene) is based on the total number of moles of 1,1-diester-1-alkene It may be about 3 mole percent or less, about 1 mole percent or less, about 0.1 mole percent or less, or about 0.01 mole percent or less. 1,1-diester-1-alkenes are one or more (eg two) distilling reaction products or intermediate reaction products (eg reaction product or intermediate reaction product of formaldehyde source and malonic acid ester) It may be prepared by a process including the above steps).
本明細書に開示するポリエステルマクロマーの調製に有用なポリオールは、2つ以上のヒドロキシル基が結合したヒドロカルビレン基を有する化合物であって、本明細書に開示するエステル交換条件下でエステル化合物のエステル交換を行うことが可能であり得る化合物である。本明細書において有用なポリオールは、2つの群に分類される。第1の群は、ヒドロカルビレン骨格に結合した2つのヒドロキシル基を有するジオールであり、これは、ポリエステルマクロマーの鎖の開始と延長を両方行うように機能する。ヒドロカルビレン骨格に結合した2つより多いヒドロキシル基を有するポリオールは、2本より多い鎖を開始するように機能する。ジオールは、3本以上の鎖を延長するようにも機能する。ポリオールは、2〜10個のヒドロキシル基、2〜4個のヒドロキシル基、または2〜3個のヒドロキシル基を有してもよい。ポリオール(ジオールを含む)の骨格は、アルキレン、アルケニレン、シクロアルキレン、ヘテロシクリレン、アルキルヘテロシクリレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレン、ヘテロアリーレン、アルクヘテロアリーレン(alkheteroarylene)、またはポリオキシアルキレンであってもよい。骨格は、C1〜C15アルキレン、C2〜C15アルケニレン、C3〜C9シクロアルキレン、C2〜20ヘテロシクリレン、C3〜20アルクヘテロシクリレン(alkheterocyclylene)、C6〜18アリーレン、C7〜25アルカリーレン、C7〜25アラルキレン、C5〜18ヘテロアリーレン、C6〜25アルキルヘテロアリーレン、またはポリオキシアルキレンであってもよい。アルキレンセクションは、直鎖状でも分岐状でもよい。列挙された基は、エステル交換反応を妨害しない1つ以上の置換基で置換されていてもよい。代表的な置換基として、ハロ、アルキルチオ、アルコキシ、ヒドロキシル、ニトロ、アジド、シアノ、アシルオキシ、カルボキシ、またはエステルが挙げられる。骨格は、C2〜10アルキレン基であってもよい。骨格は、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、2−エチルヘキシレン、ヘプチレン、2,2−メチル、1,3−プロピレン、2−メチル1,3プロピレン、またはオクチレンなどの、C2〜8アルキレン基であってもよく、これは直鎖状でも分岐状でもよい。アルキレン鎖の2位にメチル基を有するジオールが使用されてもよい。代表的なジオールとして、エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、2エチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ネオペンチルグリコール(2,2−メチル、1,3−プロパンジオール)、2−メチル1,3−プロパンジオール、2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−プロパンジオール、及び1,4−シクロヘキサノールが挙げられる。ポリオールは、式9に相当し得る
1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、2つのエステル基を有し、そのエステル基の間に配置されたヒドロカルビレン基を有する化合物である。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、芳香族ジカルボキシレート、脂肪族ジカルボキシレート、及び脂環式ジカルボキシレートの1つ以上を含んでもよく、またはヒドロカルビル基の1つが脂肪族、脂環式、もしくは芳香族であり、他方が脂肪族、脂環式、もしくは芳香族基の別の部類から選択される1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含んでもよい。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、骨格に8〜14個の炭素原子を有する芳香族ジカルボキシレート、骨格に1〜12個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボキシレート、及び骨格に8〜12個の炭素原子を有する脂環式ジカルボキシレートの1つ以上を含んでもよい。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、1つ以上のマロネート、テレフタレート、フタレート、イソフタレート、ナフタレン−2,6−ジカルボキシレート、1,3−フェニレンジオキシジアセテート、シクロヘキサンジカルボキシレート、シクロヘキサンジアセテート、ジフェニル−4,4’−ジカルボキシレート、サクシネート、グルタレート、アジペート、アゼレート、セバケート、またはそれらの混合物を含んでもよい。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、1つ以上のマロンネート、イソフタレート、テレフタレート、またはセバケートを含んでもよい。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、式11に相当し得る:
ポリエステルマクロマーを調製するための方法の幾つかは、中間体化合物の調製を含む。一部類の中間体化合物は、多官能性モノマーである。多官能性モノマーは、1,1−ジエステル−1−アルケン、及びジオールを含めたポリオールから調製することができる。ポリオールが2つより多いヒドロキシル基を有する場合、鎖の延長の前に多官能性モノマーを調製することが望ましい。多官能性モノマーは、ヒドロキシル基の少なくとも2つが1,1−ジエステル−1−アルケンの残基によって置き換えられたポリオールを含む。ポリオール上に2つより多いヒドロキシル基が存在する場合、ヒドロキシル基のすべてが1,1−ジエステル−1−アルケンと反応しない可能性がある。ヒドロキシル基の実質的にすべてが1,1−ジエステル−1−アルケンと反応することが望ましい。ポリオール及び1,1−ジエステル−1−アルケンについて上文で論じた構造に関する選択肢は、多官能性モノマーにも適用可能である。3つ以上のヒドロキシル基を有するポリオールを使用して多官能性モノマーを調製する場合、それらは式12に相当し、
ポリエステルマクロマーの調製に使用されてもよい別の中間体は、カルボニル基のそれぞれに結合したポリオール(ジオールなど)の残基を有する1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む1つ以上の化合物である。これらの化合物は、ポリオール末端処理ジヒドロカルビルジカルボキシレートと呼ばれることがある。それらのうちのあるものは、ジオール末端処理ジヒドロカルビルジカルボキシレートと呼ばれることがある。ジヒドロカルビルジカルボキシレートの各エステル基は、エステル交換されて、ヒドロカルビル基がジオールなどのポリオールと置き換わる。得られたポリオール末端処理ジヒドロカルビルジカルボキシレートは、末端ヒドロキシル基を有する。ポリオール末端処理ジヒドロカルビルジカルボキシレートは、式14に相当し得る;
ポリエステルマクロマーは、ポリマー及び該ポリマーからの構造体の調製に有用な組成物中に使用することができる。組成物は、ポリエステルマクロマーを所望の構成成分とブレンドすることによって構築することができる。組成物は、ポリエステルマクロマーの調製において形成された化合物の混合物を含む(comprise)または含む(include)ことができる。ポリエステルマクロマーの調製において形成された化合物の混合物に他の成分を添加して、ポリエステルマクロマーを含有するポリマーの調製または該ポリマーもしくはポリエステルマクロマーから形成される構造体の調製に使用されるように設計された組成物を形成してもよい。一組成物は、i)本明細書に開示する複数のポリエステルマクロマー;ii)1つ以上のポリオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有する1つ以上の多官能性モノマーであって、該多官能性モノマーのポリオールのヒドロキシル基の実質的にすべてが1,1−ジエステル−1−アルケンで置き換えられている多官能性モノマー;及びiii)1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンを含む。これらの成分のそれぞれは、上文で開示している。この組成物は、ポリエステルマクロマーが調製されるときに形成される反応混合物から採取することができる。得られた反応混合物は、蒸留などの分離プロセスに供して、過剰なより揮発性の物質種、例えば、アルコール、ポリオール、または未反応のジヒドロカルビルジカルボキシレートなどの1つ以上を除去して、所望の構成成分濃度を実現することができる。列挙された化合物の1つ以上を添加して、所望の構成成分濃度を実現してもよい。ポリエステルマクロマーに関して、複数とは、同一または異なるポリエステルマクロマーであり得る幾つものポリエステルマクロマー単位が存在することを意味する。ポリエステルマクロマーは、所望のポリマー及び該ポリマーからの構造体を調製し、所望のレベルの架橋を導入するのに十分な量で存在する。本明細書に開示するポリエステルマクロマーの任意の1つ以上が、組成物中に使用されてもよい。骨格中に1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含有するポリエステルマクロマーが利用されてもよい。組成物中に使用されるポリエステルマクロマーは、1つ以上のポリオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含んでもよい。1,1−ジエステル−1−アルケンは、反応性希釈剤として機能するために、かつ目標粘度を呈する組成物の形成を容易にするために存在する。1,1−ジエステル−1−アルケンは、調製されるポリマーまたは構造体の形成に迅速な反応性をもたらすことができる。1つ以上の多官能性モノマーは、調製されるポリマーまたは構造体の架橋を強化するために存在する。構成成分は、列挙されたそれらの目的を果たすのに十分な量で存在する。複数のポリエステルマクロマーは、組成物の約10重量パーセント以上、約30重量パーセント以上、または約60重量パーセント以上の量で存在する。複数のポリエステルマクロマーは、組成物の約80重量パーセント以下、約70重量パーセント以下、または約40重量パーセント以下の量で存在する。多官能性モノマーは、組成物の約5重量パーセント以上、約10重量パーセント以上、約20重量パーセント以上、または30重量パーセント以上の量で存在する。多官能性モノマーは、組成物の約50重量パーセント以下、約40重量パーセント以下、約30重量パーセント以下、または約20重量パーセント以下の量で存在する。1,1−ジエステル−1−アルケンは、組成物の約0重量パーセント以上、約1重量パーセント以上、約5重量パーセント以上、約10重量パーセント以上、または約20重量パーセント以上の量で存在する。1,1−ジエステル−1−アルケンは、組成物の約40重量パーセント以下、約30重量パーセント以下、または約20重量パーセント以下の量で存在する。1つ以上のポリオールは、ジオールであってもよい。多官能性モノマーは、二官能性モノマーであってもよい。 Polyester macromers can be used in compositions useful for the preparation of polymers and structures from such polymers. The composition can be constructed by blending the polyester macromer with the desired components. The composition can comprise or include a mixture of compounds formed in the preparation of the polyester macromer. Other components are added to the mixture of compounds formed in the preparation of the polyester macromer, designed to be used for the preparation of the polymer containing the polyester macromer or the preparation of the structure formed from the polymer or the polyester macromer The composition may be formed. One composition comprises: i) a plurality of polyester macromers as disclosed herein; ii) one or more polys containing residues of one or more polyols and one or more 1,1-diester-1-alkenes A functional monomer, wherein substantially all of the hydroxyl groups of the polyol of the polyfunctional monomer are replaced by 1,1-diester-1-alkenes; and iii) one or more of one , 1-diester-1-alkene. Each of these components is disclosed above. This composition can be taken from the reaction mixture formed when the polyester macromer is prepared. The resulting reaction mixture is subjected to a separation process such as distillation to remove one or more of the excess more volatile species, such as alcohol, polyol, or unreacted dihydrocarbyl dicarboxylate, etc. Desired component concentrations can be achieved. One or more of the listed compounds may be added to achieve the desired component concentration. With respect to the polyester macromer, plural means that there are several polyester macromer units which may be the same or different polyester macromer. The polyester macromer is present in an amount sufficient to prepare the desired polymer and structures therefrom and to introduce the desired level of crosslinking. Any one or more of the polyester macromers disclosed herein may be used in the composition. Polyester macromers may be utilized which contain one or more residues of dihydrocarbyl dicarboxylate in the backbone. The polyester macromer used in the composition may comprise the residue of one or more polyols and one or more 1,1-diester-1-alkenes. 1,1-Diester-1-alkene is present to function as a reactive diluent and to facilitate formation of a composition exhibiting a target viscosity. 1,1-Diester-1-alkenes can provide rapid reactivity in the formation of the polymer or structure being prepared. One or more multifunctional monomers are present to enhance the crosslinking of the polymer or structure being prepared. The components are present in amounts sufficient to fulfill their listed purposes. The plurality of polyester macromers are present in an amount of about 10 weight percent or more, about 30 weight percent or more, or about 60 weight percent or more of the composition. The plurality of polyester macromers are present in an amount of about 80 weight percent or less, about 70 weight percent or less, or about 40 weight percent or less of the composition. The multifunctional monomer is present in an amount of about 5 weight percent or more, about 10 weight percent or more, about 20 weight percent or more, or 30 weight percent or more of the composition. The multifunctional monomer is present in an amount of about 50 weight percent or less, about 40 weight percent or less, about 30 weight percent or less, or about 20 weight percent or less of the composition. The 1,1-diester-1-alkene is present in an amount of about 0 weight percent or more, about 1 weight percent or more, about 5 weight percent or more, about 10 weight percent or more, or about 20 weight percent or more of the composition. The 1,1-diester-1-alkene is present in an amount of about 40 weight percent or less, about 30 weight percent or less, or about 20 weight percent or less of the composition. The one or more polyols may be diols. The multifunctional monomer may be a difunctional monomer.
i)本明細書に開示する複数のポリエステルマクロマー;ii)1つ以上のポリオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有する1つ以上の多官能性モノマーであって、該多官能性モノマーのポリオールのヒドロキシル基の実質的にすべてが1,1−ジエステル−1−アルケンで置き換えられている多官能性モノマー;及びiii)1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンを含む組成物は、追加の組成物を調製するためのベースとして使用されてもよい。この組成物は、所望通りに機能するのに十分な量で、かかる他の組成物中に使用されてもよい。この組成物は、形成される組成物の約10重量パーセント以上、約20重量パーセント以上、約30重量パーセント以上、約60重量パーセント以上、または約70重量パーセント以上の量で存在してもよい。この組成物は、組成物の約80重量パーセント以下、約60重量パーセント以下、または約30重量パーセント以下の量で存在してもよい。かかる組成物は、揮発性溶媒を含有してもよい。揮発性溶媒は、構成成分と反応しないか、または組成物の硬化を妨害しない任意の溶媒であり得る。溶媒は、約50℃以上で揮発性であってもよい。溶媒は、揮発性極性溶媒であってもよい。溶媒は、揮発性極性非プロトン性溶媒であってもよい。極性非プロトン性溶媒は、コーティングが基材に塗布された時点で他の構成成分から揮発除去されてもよい。基材の表面に塗布された時点で他の構成成分から揮発除去される任意の極性非プロトン性溶媒が、本明細書において利用されてもよい。極性非プロトン性溶媒は、約100℃以上、約110℃以上、または約130℃以上の沸点を呈してもよい。極性非プロトン性溶媒は、約200℃以下、約190℃以下、または約170℃以下の沸点を呈してもよい。極性非プロトン性溶媒は、アルキレングリコールエーテル、アセテート変性アルキレングリコールエーテル、ケトン、またはこれらの溶媒のいずれかの混合物などであってもよい。揮発性溶媒は、所望通りの組成物の使用を容易にするのに十分な量で存在する。すなわち、溶媒によって、組成物の送達が容易になり、表面上での組成物のウェットアウトが可能になる。揮発性溶媒は、組成物の約0重量パーセント以上、約1重量パーセント以上、約5重量パーセント以上、約10重量パーセント以上、または約20重量パーセント以上の量で存在する。揮発性溶媒は、組成物の約50重量パーセント以下、約40重量パーセント以下、約20重量パーセント以下、または約10重量パーセント以下の量で存在する。形成された組成物は、追加量の1,1−ジエステル−1−アルケンを含有してもよい。追加の1,1−ジエステル−1−アルケンは、形成された組成物中で、反応性希釈剤として機能し、かつ重合を促進するために存在する。追加の1,1−ジエステル−1−アルケンは、組成物の0重量パーセント以上、約1重量パーセント以上、約5重量パーセント以上、約10重量パーセント以上、または約30重量パーセント以上の量で存在してもよい。追加の1,1−ジエステル−1−アルケンは、組成物の約50重量パーセント以下、約40重量パーセント以下、または約30重量パーセント以下の量で存在してもよい。 i) a plurality of polyester macromers as disclosed herein; ii) one or more multifunctional monomers containing residues of one or more polyols and one or more 1,1-diester-1-alkenes A multifunctional monomer wherein substantially all of the hydroxyl groups of the polyol of the multifunctional monomer are replaced by 1,1-diester-1-alkenes; and iii) one or more 1,1-diester- Compositions containing 1-alkenes may be used as a basis for preparing additional compositions. The composition may be used in such other compositions in an amount sufficient to function as desired. The composition may be present in an amount of about 10 weight percent or more, about 20 weight percent or more, about 30 weight percent or more, about 60 weight percent or more, or about 70 weight percent or more of the composition to be formed. The composition may be present in an amount of about 80 weight percent or less, about 60 weight percent or less, or about 30 weight percent or less of the composition. Such compositions may contain volatile solvents. The volatile solvent may be any solvent that does not react with the components or does not interfere with the curing of the composition. The solvent may be volatile at about 50 ° C. or higher. The solvent may be a volatile polar solvent. The solvent may be a volatile polar aprotic solvent. The polar aprotic solvent may be volatilized away from the other components once the coating is applied to the substrate. Any polar aprotic solvent that volatilizes away from the other components once applied to the surface of the substrate may be utilized herein. The polar aprotic solvent may exhibit a boiling point of about 100 ° C. or more, about 110 ° C. or more, or about 130 ° C. or more. The polar aprotic solvent may exhibit a boiling point of about 200 ° C. or less, about 190 ° C. or less, or about 170 ° C. or less. The polar aprotic solvent may be an alkylene glycol ether, an acetate modified alkylene glycol ether, a ketone, or a mixture of any of these solvents, and the like. The volatile solvent is present in an amount sufficient to facilitate the use of the composition as desired. That is, the solvent facilitates delivery of the composition and allows wet out of the composition on the surface. The volatile solvent is present in an amount of about 0 weight percent or more, about 1 weight percent or more, about 5 weight percent or more, about 10 weight percent or more, or about 20 weight percent or more of the composition. The volatile solvent is present in an amount of about 50 weight percent or less, about 40 weight percent or less, about 20 weight percent or less, or about 10 weight percent or less of the composition. The composition formed may contain an additional amount of 1,1-diester-1-alkene. Additional 1,1-diester-1-alkene functions as a reactive diluent and is present in the composition formed to promote polymerization. The additional 1,1-diester-1-alkene is present in an amount of 0 weight percent or more, about 1 weight percent or more, about 5 weight percent or more, about 10 weight percent or more, or about 30 weight percent or more of the composition. May be The additional 1,1-diester-1-alkene may be present in an amount of about 50 weight percent or less, about 40 weight percent or less, or about 30 weight percent or less of the composition.
形成された組成物は、かかる組成物の基材への塗布を容易にする1つ以上の湿潤剤をさらに含有してもよい。基材への組成物の塗布を強化する任意の湿潤剤及び/または均染剤が使用されてもよい。代表的な部類の湿潤剤として、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、フッ素化炭化水素などが挙げられる。湿潤剤は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンであってもよい。湿潤剤及び/または均染剤は、基材表面への組成物の塗布を容易にするのに十分な量で存在する。湿潤剤は、組成物の約0.01重量パーセント以上、約0.5重量パーセント以上、または約1重量パーセント以上の量で存在してもよい。湿潤剤は、組成物の約5重量パーセント以下、約2重量パーセント以下、または約1重量パーセント以下の量で存在してもよい。形成された組成物は、ポリエステルマクロマーを含有する構造体の分解を阻害する1つ以上のUV安定剤をさらに含有してもよい。紫外線への曝露による分解を阻害する任意のUV安定剤が使用されてもよい。代表的な部類の紫外線安定剤として、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、及びヒンダードアミン(ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)として一般に公知である)が挙げられる。代表的なUV光安定剤として、Cyasorb UV−531(2−ヒドロキシ−4−n−オクトオキシベンゾフェノン)、Tinuvin 571(2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール)、分岐及び線状Tinuvin 1,2,3(ビス−(1−オクチルオキシ−2,2,6,6,テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート)、及びTinuvin 765(ビス(1,2,2,6,6,−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート)が挙げられる。UV光安定剤は、ポリエステルマクロマーを含有する組成物の長期耐久性を強化するのに十分な量で存在する。UV光安定剤は、アルケン二重結合を介する遊離基重合、アニオン重合、またはマイケル付加反応を開始するもしくは触媒することによる早期重合によって、安定性またはポットライフに影響を及ぼさないように選択されるべきである。UV光安定剤は、組成物の約0.01重量パーセント以上、約0.1重量パーセント以上、または約0.2重量パーセント以上の量で存在してもよい。UV光安定剤は、組成物の約5重量パーセント以下、約3重量パーセント以下、約2重量パーセント以下、または約1重量パーセント以下の量で存在してもよい。組成物は、消泡剤及び/または脱気剤をさらに含んでもよい。ポリエステルマクロマーを含有する組成物は、処理中に発泡することがあり、それは、コーティングの表面及び外観に関して問題を引き起こすおそれがある。発泡または気泡の形成を防止し、かつ組成物の特性に悪影響を及ぼさない任意の消泡剤及び/または脱気剤が使用されてもよい。代表的な消泡剤は、シリコーン消泡剤、シリコーン無添加消泡剤、ポリアクリレート消泡剤、それらの混合物などである。代表的な消泡剤として、Emeraldから入手可能なFOAM BLAST(商標)20F、FOAM BLAST(商標)30シリコーン消泡化合物、及びFOAM BLAST(商標)550ポリアクリレート消泡剤;Degussa製のTEGO AIREX(商標)920ポリアクリレート消泡剤及びTEGO AIREX(商標)980、Siltech Corporation製のSILMER ACR(商標)Di−10及びACR(商標)Mo−8ポリジメチルシロキサンアクリレートコポリマー、Degussaから入手可能なFOAMEX N(商標)もしくはTEGO AIREX(商標)900シリコーン系消泡剤、またはBYK Chemie製のBYK(商標)1790シリコーン無添加消泡剤が挙げられる。消泡剤/脱気剤は、気泡の形成及び/または発泡を防止するのに十分な量でポリエステルマクロマー組成物中に存在する。多過ぎる量が使用されれば、所望の表面への接着性及び接着剤が悪影響を受けるおそれがある。消泡剤及び/または脱気剤は、組成物の重量に基づいて約0.01重量パーセント以上、約0.05重量パーセント以上、または約0.1重量パーセント以上の量で存在してもよい。消泡剤/脱気剤は、組成物の重量に基づいて約2.0重量パーセント以下、または約1.0重量パーセント以下の量で存在してもよい。 The composition formed may further contain one or more wetting agents that facilitate the application of such composition to a substrate. Any wetting and / or leveling agent may be used that enhances the application of the composition to the substrate. Representative classes of wetting agents include polyether modified polydimethylsiloxanes, fluorinated hydrocarbons and the like. The wetting agent may be a polyether modified polydimethylsiloxane. Wetting agents and / or leveling agents are present in an amount sufficient to facilitate application of the composition to the substrate surface. The wetting agent may be present in an amount of about 0.01 weight percent or more, about 0.5 weight percent or more, or about 1 weight percent or more of the composition. The wetting agent may be present in an amount of about 5 weight percent or less, about 2 weight percent or less, or about 1 weight percent or less of the composition. The composition formed may further contain one or more UV stabilizers that inhibit the degradation of the structure containing the polyester macromer. Any UV stabilizer that inhibits degradation by exposure to ultraviolet light may be used. Representative classes of UV light stabilizers include benzophenones, benzotriazoles, and hindered amines (generally known as hindered amine light stabilizers (HALS)). Cyasorb UV-531 (2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone), Tinuvin 571 (2- (2H-benzotriazol-2-yl) -6-dodecyl-4-methyl, as a representative UV light stabilizer Phenolic), branched and linear Tinuvin 1,2,3 (bis- (1-octyloxy-2,2,6,6, tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate), and Tinuvin 765 (bis (1,2,2) 2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate). The UV light stabilizer is present in an amount sufficient to enhance the long term durability of the composition containing the polyester macromer. UV light stabilizers are selected such that they do not affect stability or pot life by free radical polymerization via an alkene double bond, anionic polymerization, or premature polymerization by initiating or catalyzing a Michael addition reaction It should. The UV light stabilizers may be present in an amount of about 0.01 weight percent or more, about 0.1 weight percent or more, or about 0.2 weight percent or more of the composition. The UV light stabilizers may be present in an amount of about 5 weight percent or less, about 3 weight percent or less, about 2 weight percent or less, or about 1 weight percent or less of the composition. The composition may further comprise an antifoaming agent and / or a degassing agent. Compositions containing polyester macromers can foam during processing, which can cause problems with the surface and appearance of the coating. Any antifoam and / or degassing agent may be used that prevents foaming or bubble formation and does not adversely affect the properties of the composition. Representative antifoam agents are silicone antifoam agents, silicone-free antifoam agents, polyacrylate antifoam agents, mixtures thereof and the like. As representative antifoams, FOAM BLAST (TM) 20F, FOAM BLAST (TM) 30 silicone antifoam compounds available from Emerald, and FOAM BLAST (TM) 550 polyacrylate antifoam; TEGO AIREX from Degussa (Trademark) 920 polyacrylate antifoam and TEGO AIREX (trademark) 980, SILMER ACR (trademark) Di-10 and ACR (trademark) Mo-8 polydimethylsiloxane acrylate copolymer from Siltech Corporation, FOAMEX N (available from Degussa Or TEGO AIREXTM 900 silicone based antifoam, or BYKTM 1790 silicone additive free antifoam made by BYK Chemie. The antifoam / deaerator is present in the polyester macromer composition in an amount sufficient to prevent the formation of bubbles and / or foaming. If too much is used, adhesion to the desired surface and the adhesive may be adversely affected. The antifoam and / or degassing agent may be present in an amount of about 0.01 weight percent or more, about 0.05 weight percent or more, or about 0.1 weight percent or more based on the weight of the composition . The antifoam / deaerator may be present in an amount of about 2.0 weight percent or less, or about 1.0 weight percent or less, based on the weight of the composition.
これらの組成物は、耐引掻性を改善するための添加剤を含有してもよい。耐引掻性を改善する任意の添加剤が利用されてもよい。代表的な耐引掻性添加剤として、ケイ酸塩、アルミナ、ジルコニア、炭化物、酸化物、窒化物、または高硬度を有する任意の他の充填剤を挙げることができる。代表的な耐引掻性添加剤として、アルミナ(例えば、アルファアルミナ)、シリカ、ジルコニア、炭化ホウ素、炭化ケイ素、酸化セリウム、ガラス、ダイアモンド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化イットリウム、二ホウ化チタン、アルミノケイ酸塩(すなわち、3M製の「Zeeospheres」)、炭化チタン、それらの組み合わせなどを挙げることができる。代表的な耐引掻性添加剤は、ケイ酸塩及びアルミナであり得る。代表的な耐引掻性添加剤として、ナノメートルサイズのシリカ充填剤を挙げることができる。耐引掻性添加剤は、約10マイクロメートル以下、または約5マイクロメートル以下の粒子径を有してもよい。耐引掻性添加剤は、コーティングの表面硬度及び耐摩耗性を強化させるのに十分な量で、かつ均質な分散体を調製できるような量で存在してもよい。耐引掻性添加剤は、組成物の約0.1重量パーセント以上、または約0.5重量パーセント以上の量で存在してもよい。耐引掻性添加剤は、組成物の約5重量パーセント以下、約2重量パーセント以下、または約1重量パーセント以下の量で存在してもよい。 These compositions may contain additives to improve the scratch resistance. Any additive that improves scratch resistance may be utilized. Representative scratch resistant additives can include silicates, alumina, zirconia, carbides, oxides, nitrides, or any other filler with high hardness. Typical scratch resistance additives are alumina (eg alpha alumina), silica, zirconia, boron carbide, silicon carbide, cerium oxide, glass, diamond, aluminum nitride, silicon nitride, silicon oxide, yttrium oxide, titanium diboride, Aluminosilicates (i.e. "Zeeospheres" from 3M), titanium carbide, combinations thereof and the like can be mentioned. Representative scratch resistant additives may be silicates and alumina. Exemplary scratch resistant additives can include nanometer sized silica fillers. The scratch resistant additive may have a particle size of about 10 micrometers or less, or about 5 micrometers or less. The scratch resistant additive may be present in an amount sufficient to enhance the surface hardness and abrasion resistance of the coating, and in an amount such that a homogenous dispersion can be prepared. The scratch resistant additive may be present in an amount of about 0.1 weight percent or more, or about 0.5 weight percent or more of the composition. The scratch resistant additive may be present in an amount of about 5 weight percent or less, about 2 weight percent or less, or about 1 weight percent or less of the composition.
これらの組成物は、表面滑り性を改善するための添加剤を含んでもよい。表面滑り性を改善する任意の公知の組成物が使用されてもよい。代表的な表面滑り添加剤は、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ワックスなどであり得る。代表的なワックスとして、アクリレートモノマー中のポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、またはポリプロピレンワックス分散体に基づくもの、例えば、Shamrock TechnologiesからのEVERGLIDE(商標)もしくはS−395もしくはSSTシリーズの製品、またはポリアミド粒子、例えばArkema製のORGASOL(商標)、または反応性アクリレート基を有するモンタンワックス、例えばClariant製のCERIDUST(商標)TP 5091、またはByk−Chemie製のCERAFLOUR(商標)ワックス粉末が挙げられる。ワックスは、組成物から調製されるコーティングの所望の厚さより小さい粒子径を有する粉末形態であってもよい。最大粒径は、約30ミクロン以下、約25ミクロン以下、約20ミクロン以下、または約15ミクロン以下であってもよい。ワックスは、高結晶性であってもよい。代表的なワックスは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、またはそれらのブレンド及びコポリマーを含む。ワックスは、結晶性ポリエチレンもしくはポリテトラフルオロエチレン、またはポリエチレンとポリテトラフルオロエチレンとのブレンドであってもよい。表面滑り添加剤は、組成物の約0.1重量パーセント以上、または約0.5重量パーセント以上の量で存在してもよい。表面滑り添加剤は、組成物の約5重量パーセント以下、約2重量パーセント以下、または約5重量パーセント以下の量で存在してもよい。 These compositions may also contain additives to improve surface slip. Any known composition that improves surface slip may be used. Representative surface slip additives may be polyester modified polydimethylsiloxanes, waxes and the like. Representative waxes are those based on polyethylene, polytetrafluoroethylene, or polypropylene wax dispersions in acrylate monomers, such as EVERGLIDETM or S-395 or SST series products from Shamrock Technologies, or polyamide particles, For example, ORGASOL (trademark) from Arkema, or montan wax having a reactive acrylate group, such as CERIDUST (trademark) TP 5091 (Clariant), or CERAFLOUR (trademark) wax powder from Byk-Chemie can be mentioned. The wax may be in powder form having a particle size smaller than the desired thickness of the coating prepared from the composition. The maximum particle size may be about 30 microns or less, about 25 microns or less, about 20 microns or less, or about 15 microns or less. The wax may be highly crystalline. Representative waxes include polyethylene, polypropylene, polyamide, polytetrafluoroethylene, or blends and copolymers thereof. The wax may be crystalline polyethylene or polytetrafluoroethylene, or a blend of polyethylene and polytetrafluoroethylene. The surface slip additive may be present in an amount of about 0.1 weight percent or more, or about 0.5 weight percent or more of the composition. The surface slip additive may be present in an amount of about 5 weight percent or less, about 2 weight percent or less, or about 5 weight percent or less of the composition.
本明細書に開示する組成物は、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する。複数のポリエステルマクロマーを含有する組成物から調製されるコーティングの特性を改善する、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する任意のポリマーが、本明細書に開示する組成物に使用されてもよい。マイケル付加反応供与体は、ポリエステルマクロマー上のアルケン基などの求電子性不飽和基と反応する官能基である。マイケル付加反応供与体は、少なくとも1つの活性水素原子を含有する官能基であり得る。マイケル付加反応供与基は、アミン、ヒドロキシル、チオール、またはそれらの混合物を含んでもよい。マイケル付加反応供与基は、アミン及び/またはヒドロキシルを含んでもよい。ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーは、本明細書に記載するものなどの所望の特性を有するコーティングの調製を容易にする任意のポリマー骨格であり得る。ポリマーが、ポリエステルマクロマー組成物及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有するポリマーから調製されたコーティングの光沢、可撓性、ならびに改善されたUV耐性及び耐湿性の形態の屋外耐性を強化することが望ましい。ペンダント型マイケル付加反応供与基を有するポリマーは、アクリル、ポリカーボネート、スチレンアクリロニトリル、シロキサンポリエステル、またはポリエーテル骨格などであってもよい。ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する代表的なポリマーとして、アクリルポリオール、アミン変性アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、変性アクリルコポリマーポリオール、種子油ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びシロキサンポリオールの1つ以上が挙げられる。ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーは、1つ以上のアクリルポリオールまたはアミン変性アクリルポリオールなどを含む。ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーは、1つ以上のアクリレート含有化合物から調製されるポリアクリレート骨格を含有する化合物を含んでもよいが、アクリレート含有化合物の少なくとも1つが、マイケル付加反応供与体、例えば、ヒドロキシル、アミノ、またはチオール基を含有していることを条件とする。かかるポリマーは、当業者に周知の通りの遊離基重合を介して調製することができる。マイケル供与基を含有する代表的なアクリレート化合物として、ヒドロキシルメタクリル酸エチル、ヒドロキシアクリル酸ブチル、ヒドロキシアクリル酸エチルなどが挙げられる。マイケル付加反応供与体を含有するスチレンアクリロニトリル系ポリマーは、スチレン、アクリロニトリル、及び活性水素含有官能基(アミン、ヒドロキシル、またはチオール基など)を含有するポリアルキレンオキシドを反応させることによって調製することができる。ポリアルキレンオキシドは、ポリプロピレンオキシドであってもよい。活性水素含有官能基は、アミノもしくはヒドロキシルであってもよく、またはヒドロキシルであってもよい。マイケル付加反応供与体を含有するポリカーボネート系ポリマーは、(A)(i)ホスゲン、(ii)約4〜12個の炭素原子を有する分岐鎖多価アルコール、及び(iii)約5〜20個の炭素原子を有する約3〜40モルパーセント(多価アルコールの総量に基づく)の直鎖多価アルコールを、溶媒の存在下及び触媒の非存在下、約60℃〜100℃の温度で反応させるステップ、ならびに(B)反応混合物中の非晶質ポリカーボネート生成物を触媒量の三級アミンに還流温度で少なくとも30分間接触させるステップ、によって調製することができる。 The compositions disclosed herein contain one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups. Any polymer having pendant Michael addition reaction donor groups that improves the properties of coatings prepared from compositions containing multiple polyester macromers may be used in the compositions disclosed herein. Michael addition reaction donors are functional groups that react with electrophilic unsaturated groups such as alkene groups on polyester macromers. The Michael addition reaction donor may be a functional group containing at least one active hydrogen atom. The Michael addition reaction donor group may comprise an amine, hydroxyl, thiol, or mixtures thereof. The Michael addition reaction donating group may comprise an amine and / or a hydroxyl. The polymer containing pendant Michael addition reaction donor groups can be any polymer backbone that facilitates the preparation of coatings having desired properties such as those described herein. It is desirable to enhance the outdoor resistance of the polymer in the form of gloss, flexibility, and improved UV resistance and moisture resistance of coatings prepared from polyester macromer compositions and polymers having pendant Michael addition reaction donating groups. . The polymer having a pendant type Michael addition reaction donating group may be an acrylic, polycarbonate, styrene acrylonitrile, siloxane polyester, or polyether backbone. Representative polymers having a pendant type Michael addition reaction donating group include one or more of acrylic polyol, amine modified acrylic polyol, polycarbonate polyol, modified acrylic copolymer polyol, seed oil polyol, polyether polyol, polyester polyol, and siloxane polyol It can be mentioned. The one or more polymers having a pendant type Michael addition reaction donating group include one or more acrylic polyols or amine-modified acrylic polyols and the like. The polymer containing a pendant Michael addition reaction donor group may comprise a compound containing a polyacrylate backbone prepared from one or more acrylate containing compounds, but at least one of the acrylate containing compounds is a Michael addition reaction donor For example, containing hydroxyl, amino or thiol groups. Such polymers can be prepared via free radical polymerization as known to those skilled in the art. Representative acrylate compounds containing a Michael donating group include hydroxyl ethyl methacrylate, butyl hydroxyacrylate, ethyl hydroxyacrylate and the like. Styrene acrylonitrile-based polymers containing Michael addition reaction donors can be prepared by reacting styrene, acrylonitrile, and polyalkylene oxides containing active hydrogen-containing functional groups such as amine, hydroxyl or thiol groups . The polyalkylene oxide may be polypropylene oxide. The active hydrogen-containing functional group may be amino or hydroxyl, or may be hydroxyl. Polycarbonate-based polymers containing a Michael addition reaction donor are (A) (i) phosgene, (ii) branched polyhydric alcohols having about 4 to 12 carbon atoms, and (iii) about 5 to 20 Reacting about 3 to 40 mole percent (based on the total amount of polyhydric alcohol) of linear polyhydric alcohol having carbon atoms in the presence of a solvent and in the absence of a catalyst at a temperature of about 60 ° C. to 100 ° C. And (B) contacting the amorphous polycarbonate product in the reaction mixture with a catalytic amount of a tertiary amine at reflux temperature for at least 30 minutes.
ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーは、開示する組成物から調製されるコーティングの特性を強化するヒドロキシル価を有してもよい。ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーのヒドロキシル価は、か性カリ数で測定したときに、約40以上、約60以上、または約100以上であってもよい。ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーのヒドロキシル価は、か性カリ数で測定したときに、約220以下、約200以下、または約150以下であってもよい。ヒドロキシル価(OH)は、ポリオール1グラム当たりの活性水素基含量(ヒドロキシル基含量など)の尺度である。ヒドロキシル価は、既知の質量のポリオールを水酸化カリウム(KOH)に対して滴定することによって測定され、mgKOH/gで表される。ヒドロキシル価が低くなると、活性水素含量、ヒドロキシル含量が低くなり、ポリオールの分子量が高くなることを示している。OH当量は、1当量のヒドロキシル基(OH)を含有する所与の生成物のグラム数であり、当量=56100/OHである。分子量は、当量にポリオール官能価を掛けることによって求められる。 Polymers containing pendant Michael addition reaction donating groups may have hydroxyl numbers that enhance the properties of coatings prepared from the disclosed compositions. The hydroxyl number of the polymer containing the pendant type Michael addition reaction donating group may be about 40 or more, about 60 or more, or about 100 or more, as measured by potassium number. The hydroxyl number of the polymer containing the pendant Michael addition reaction donating group may be about 220 or less, about 200 or less, or about 150 or less, as measured by potassium number. The hydroxyl number (OH) is a measure of the active hydrogen group content (such as hydroxyl group content) per gram of polyol. The hydroxyl number is measured by titrating a known mass of polyol against potassium hydroxide (KOH) and is expressed in mg KOH / g. The lower the hydroxyl number, the lower the active hydrogen content and the hydroxyl content, indicating that the molecular weight of the polyol is higher. The OH equivalent is the number of grams of a given product containing one equivalent of hydroxyl groups (OH), equivalent = 56100 / OH. Molecular weight is determined by multiplying the equivalent weight by the polyol functionality.
a)複数のポリエステルマクロマーを含有する組成物、及びb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーを含む組成物は、本明細書に開示する通りに、それから調製されるコーティングの所望の特性をもたらすように、それぞれ十分な量を含有してもよい。かかる組成物は、コーティング組成物の総重量に基づいて約40重量パーセント以上、約50重量パーセント以上、または約60重量パーセント以上の量の、複数のポリエステルマクロマーを含有する組成物を含有してもよい。かかる組成物は、コーティング組成物の総重量に基づいて約90重量パーセント以下、約70重量パーセント以下、または約50重量パーセント以下の量の、複数のポリエステルマクロマーを含有する組成物を含有してもよい。かかる組成物は、コーティング組成物の総重量に基づいて約10重量パーセント以上、約30重量パーセント以上、または約40重量パーセント以上の量の、ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーを含有してもよい。かかる組成物は、コーティング組成物の総重量に基づいて約60重量パーセント以下、約50重量パーセント以下、または約40重量パーセント以下の量の、ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーを含有してもよい。 A composition comprising a) a plurality of polyester macromers, and b) a composition comprising a polymer comprising pendant Michael addition reaction donor groups, as disclosed herein, the desired properties of a coating prepared therefrom And each may contain sufficient amounts. Such compositions may also contain compositions comprising a plurality of polyester macromers in an amount of about 40 weight percent or more, about 50 weight percent or more, or about 60 weight percent or more based on the total weight of the coating composition. Good. Such compositions may also contain compositions containing multiple polyester macromers in an amount of about 90 weight percent or less, about 70 weight percent or less, or about 50 weight percent or less based on the total weight of the coating composition. Good. Such compositions contain a polymer containing pendant Michael addition reaction donor groups in an amount of about 10 weight percent or more, about 30 weight percent or more, or about 40 weight percent or more based on the total weight of the coating composition. May be Such compositions contain a polymer containing pendant Michael addition reaction donor groups in an amount of about 60 weight percent or less, about 50 weight percent or less, or about 40 weight percent or less based on the total weight of the coating composition. May be
a)複数のポリエステルマクロマーを含有する組成物、及びb)ペンダント型マイケル付加反応供与基を含有するポリマーを含む組成物は、c)1つ以上の極性非プロトン性溶媒をさらに含んでもよい。極性非プロトン性溶媒は、コーティングが基材に塗布された時点で構成成分から揮発除去されてもよい。基材の表面に塗布された時点で他の構成成分から揮発除去される任意の極性非プロトン性溶媒が、本明細書において利用されてもよい。極性非プロトン性溶媒は、約100℃以上、約110℃以上、または約130℃以上の沸点を呈してもよい。極性非プロトン性溶媒は、約200℃以下、約190℃以下、または約170℃以下の沸点を呈してもよい。極性非プロトン性溶媒は、アルキレングリコールエーテル、アセテート変性アルキレングリコールエーテル、ケトン、またはこれらの溶媒のいずれかの混合物などであってもよい。極性非プロトン性溶媒は、組成物の基材への塗布が容易になるように組成物の粘度を調整するのに十分な、かつコーティングしようとする表面上での組成物の適正なウェットアウトを可能にするのに十分な量で存在してもよい。かかる組成物は、コーティング組成物の総重量に基づいて約0重量パーセント以上、約1重量パーセント以上、または約10重量パーセント以上の量の溶媒を含有してもよい。かかる組成物は、コーティング組成物の総重量に基づいて約30重量パーセント以下、約20重量パーセント以下、または約15重量パーセント以下の量の溶媒を含有してもよい。 The composition comprising a) a plurality of polyester macromers and b) the composition comprising a polymer comprising pendant Michael addition reaction donors may further comprise c) one or more polar aprotic solvents. The polar aprotic solvent may be volatilized away from the components once the coating is applied to the substrate. Any polar aprotic solvent that volatilizes away from the other components once applied to the surface of the substrate may be utilized herein. The polar aprotic solvent may exhibit a boiling point of about 100 ° C. or more, about 110 ° C. or more, or about 130 ° C. or more. The polar aprotic solvent may exhibit a boiling point of about 200 ° C. or less, about 190 ° C. or less, or about 170 ° C. or less. The polar aprotic solvent may be an alkylene glycol ether, an acetate modified alkylene glycol ether, a ketone, or a mixture of any of these solvents, and the like. The polar aprotic solvent is sufficient to adjust the viscosity of the composition to facilitate application of the composition to a substrate, and provide proper wet out of the composition on the surface to be coated It may be present in an amount sufficient to enable it. Such compositions may contain solvent in an amount of about 0 weight percent or more, about 1 weight percent or more, or about 10 weight percent or more based on the total weight of the coating composition. Such compositions may contain the solvent in an amount of about 30 weight percent or less, about 20 weight percent or less, or about 15 weight percent or less based on the total weight of the coating composition.
本明細書に開示するポリエステルマクロマー組成物は、コーティングを調製するために使用することができる。かかる構造体は、硬化及び/または架橋されてもよい。架橋された組成物は、マクロマー鎖から懸垂するアルケン基を通して架橋されてもよい。架橋は、近傍のマクロマー鎖のアルケン基間の直接結合であってもよい。マクロマー鎖は、プレポリマーまたはポリマー鎖に含まれてもよい。マクロマー鎖は、アニオンまたは遊離基重合によって重合する不飽和を有する任意の化合物を通して架橋されてもよい。ポリエステルマクロマー鎖は、1,1−ジエステルアルケンを通して架橋されてもよく、該架橋は、1,1−ジエステルアルケンの残基を含む。ポリエステルマクロマー鎖は、多官能性モノマーを通して架橋されてもよく、該架橋は、多官能性モノマーの残基を含む。鎖間の架橋は、式16によって図示し得る:
ポリエステルマクロマー及びそれらを含有する組成物は、塩基性開始剤に曝露すると、重合させることができる。塩基性の基材の表面に塗布されると、ポリエステルマクロマーはアニオン重合を介して硬化する。ポリエステルマクロマー及びポリエステルマクロマーを含有する組成物は、重合活性剤として塩基性材料を含有する組成物に接触させれば、重合させることができる。重合活性剤及び重合活性剤を送達する方法は、Malofsky、US9,181,365(あらゆる目的のためのその全体が参照により本明細書に組み込まれている)に開示されている。重合活性剤は、塩基、塩基向上体、塩基創出体、または塩基前駆体の少なくとも1つであってもよい。重合活性剤は、強塩基(9より大きいpH)、中程度の強塩基(8〜9のpH)、または(弱塩基性)弱塩基(7より大きく8までのpH)、またはそれらの組み合わせから選択される塩基性材料を含んでもよい。重合活性剤は、有機材料、無機材料、もしくは有機金属材料、またはそれらの組み合わせから選択される塩基性材料を含んでもよい。重合活性剤は、酢酸ナトリウム;酢酸カリウム;ナトリウム、カリウム、リチウム、銅、及びコバルトの酸の塩;テトラブチルアンモニウムフルオリド、クロリド、及びヒドロキシド;第一級、第二級、もしくは第三級のいずれかのアミン;アミド;ポリマーに結合した酸の塩;安息香酸塩;2,4−ペンタンジオネート塩;ソルビン酸塩;プロピオン酸塩;第二級脂肪族アミン;ピペリジン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、ジブチルアミン、モルホリン、ジエチルアミン、ピリジン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルピペラジン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン;アミンと有機モノカルボン酸との塩;ピペリジンアセテート;低級モノカルボン酸の金属塩;酢酸銅(II)、酢酸第二銅一水和物、酢酸カリウム、酢酸亜鉛、クロロ酢酸亜鉛、クロロ酢酸マグネシウム、酢酸マグネシウム;酸含有ポリマーの塩;ポリアクリル酸コポリマーの塩、または塩基性を有する色素から選択される構成員の少なくとも1つであってもよい。ある種の実施形態では、重合活性剤は、ワックス中に封入されるか、または化学的不活性化によって重合性組成物と不活性係合状態で準備される。 The polyester macromers and compositions containing them can be polymerized upon exposure to a basic initiator. When applied to the surface of a basic substrate, the polyester macromer cures via anionic polymerization. The polyester macromer and the composition containing the polyester macromer can be polymerized when contacted with a composition containing a basic material as a polymerization activator. Polymerization activators and methods of delivering the polymerization activators are disclosed in Malofsky, US 9,181,365, which is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes. The polymerization activator may be at least one of a base, a base improver, a base generator, or a base precursor. The polymerization activator may be a strong base (pH greater than 9), a medium strong base (pH 8 to 9), or a (weakly basic) weak base (pH greater than 7 to 8), or a combination thereof It may contain the selected basic material. The polymerization activator may comprise a basic material selected from organic materials, inorganic materials, or organometallic materials, or combinations thereof. The polymerization activators are sodium acetate; potassium acetate; salts of acids of sodium, potassium, lithium, copper and cobalt; tetrabutylammonium fluoride, chloride and hydroxide; primary, secondary or tertiary Amides; salts of acids bound to polymers; benzoates; 2,4-pentanedionates; sorbates; propionates; secondary fatty amines; piperidine, piperazine, N- Methyl piperazine, dibutylamine, morpholine, diethylamine, pyridine, triethylamine, tripropylamine, triethylenediamine, N, N-dimethylpiperazine, butylamine, pentylamine, hexylamine, heptylamine, nonylamine, decylamine; amine and organic monocarboxylic acid Salts of piperidine Tates; metal salts of lower monocarboxylic acids; copper (II) acetate, cupric acetate monohydrate, potassium acetate, zinc acetate, zinc chloroacetate, magnesium chloroacetate, magnesium acetate; salts of acid-containing polymers; polyacrylics It may be at least one member selected from a salt of an acid copolymer or a dye having basicity. In certain embodiments, the polymerization activator is encapsulated in a wax or prepared in inactive engagement with the polymerizable composition by chemical inactivation.
開示するのは、重合可能な系であって、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含む重合性組成物;ならびに重合性組成物と物理的に分離された重合活性剤を含み、重合活性剤が、実質的に混合することなく重合性組成物に接触すると重合を開始することができる、重合可能な系である。重合活性剤は、重合性組成物と物理的に分離されてもよく、物理的分離は、活性剤及び重合性組成物をアプリケータ手段内の別々の場所に収納することによって実現される。アプリケータ手段は、エアロゾルスプレーデバイスであってもよい。物理的分離は、最初に重合活性剤を基材の少なくとも一部分に塗布し、続いて重合性組成物を基材の該一部分に塗布することによって実現されてもよい。さらに他の実施形態では、物理的分離は、重合活性剤を基材の少なくとも一部分の中または上に供給することによって実現されてもよい。重合活性剤は、重合性組成物から物理的に分離されていてもよく、重合活性剤は不活性状態であり、ここでは、重合可能な系が、重合活性剤を不活性状態から活性状態に変換することができる変換剤をさらに含む。塩基性重合開始剤は、開始剤を放出するプロセスに供することができる組成物中に封入されてもよい。封入された開始剤粒子は、開始剤マトリックスを含む。開始剤マトリックスは、1つ以上の1,1−二置換アルケン化合物から形成される第1の硬化組成物、及び第1の硬化組成物に実質的に封入された1つ以上の重合開始剤を含む。代表的な組成物は、US9,334,430(あらゆる目的のためのその全体が参照により本明細書に組み込まれている)に開示されている。 Disclosed is a polymerizable system comprising a polymerizable composition comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups; and a polymerizable composition physically A polymerizable system comprising a separated polymerization activator, wherein the polymerization activator can initiate polymerization upon contact with the polymerizable composition without substantial mixing. The polymerization activator may be physically separated from the polymerizable composition, and physical separation is achieved by housing the activator and the polymerizable composition in separate locations within the applicator means. The applicator means may be an aerosol spray device. Physical separation may be achieved by first applying a polymerization activator to at least a portion of the substrate and subsequently applying a polymerizable composition to the portion of the substrate. In still other embodiments, physical separation may be achieved by providing a polymerization activator in or on at least a portion of the substrate. The polymerization activator may be physically separated from the polymerizable composition, wherein the polymerization activator is in an inactive state, wherein the polymerizable system switches the polymerization activator from the inactive state to the active state. It further comprises a converting agent that can be converted. The basic polymerization initiator may be enclosed in a composition that can be subjected to the process of releasing the initiator. The encapsulated initiator particles comprise an initiator matrix. The initiator matrix comprises a first cured composition formed from one or more 1,1-disubstituted alkene compounds, and one or more polymerization initiators substantially encapsulated in the first cured composition. Including. Representative compositions are disclosed in US 9,334,430, which is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes.
開示するのは、第1の部分に本明細書に開示する通りの1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有し、第2の部分にポリエステルマクロマーのアニオン重合を開始するのに十分な塩基性を有する1つ以上の化合物またはマイケル付加反応を触媒する1つ以上の化合物を含有する組成物であって、2つの部分を組み合わせるとポリエステルマクロマーが硬化される組成物である。本明細書に開示する塩基性材料のいずれかを使用してもよい。塩基性を有する1つ以上の化合物は、1つ以上のアミンまたはポリアミンであってもよい。塩基性を有する1つ以上の化合物は、1つ以上のポリアルキレンイミン、例えばポリエチレンイミンであってもよい。マイケル付加反応を触媒する化合物は、酸及び塩基を含む。マイケル付加反応を触媒する化合物は、配合物の重量に基づいて約0.01重量パーセント以上、約0.05重量パーセント以上、約0.1重量パーセント以上、または約0.3重量パーセント以上の量で存在してもよい。マイケル付加反応を触媒する化合物は、配合物の重量に基づいて約1重量パーセント以下、約0.5重量パーセント以下、または約0.2重量パーセント以下の量で存在してもよい。 Disclosed are, in a first part, one or more polyester macromer as disclosed herein and one or more polymer having a pendant Michael addition reaction donor group, and in a second part, a polyester macromer A composition containing one or more compounds having sufficient basicity to initiate anionic polymerization of one or one or more compounds catalyzing a Michael addition reaction, the combination of the two parts curing the polyester macromer Composition. Any of the basic materials disclosed herein may be used. The one or more compounds having basicity may be one or more amines or polyamines. The one or more basic compounds may be one or more polyalkyleneimines, such as polyethyleneimine. Compounds that catalyze the Michael addition reaction include acids and bases. The compound that catalyzes the Michael addition reaction is an amount of at least about 0.01 weight percent, at least about 0.05 weight percent, at least about 0.1 weight percent, or at least about 0.3 weight percent based on the weight of the formulation. May exist. The compound that catalyzes the Michael addition reaction may be present in an amount of about 1 weight percent or less, about 0.5 weight percent or less, or about 0.2 weight percent or less based on the weight of the formulation.
ポリエステルマクロマー及びそれらを含有する組成物は、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含むポリエステル系構造体、例えば基材上のコーティングなどの調製に使用されてもよい。開示するのは、ポリエステルマクロマー、またはポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーの残基を含有するコーティングである。ポリエステルマクロマー、またはポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーの残基を含有するコーティングは、基材の1つ以上の表面またはそれらの一部分上に配置することができる。コーティングは、硬化及び/または架橋されてもよい。皮膜またはコーティングは、約0.01マイクロメートル以上、約0.04マイクロメートル以上、約0.1マイクロメートル以上、または約1マイクロメートル以上の厚さを有してもよい。コーティングは、硬化及び/または架橋されてもよい。コーティングは、約160マイクロメートル以下、約140マイクロメートル以下、約100マイクロメートル以下、約60マイクロメートル以下、約40マイクロメートル以下、約10マイクロメートル以下、約2マイクロメートル以下、または約1マイクロメートル以下の厚さを有してもよい。開示するのは、1つ以上の表面に塗布されたコーティングを有する基材を含む物品であって、該コーティングが、1つ以上のポリエステルマクロマー、または1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を含む、物品である。 The polyester macromers and compositions containing them may be used to prepare polyester based structures comprising one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups, such as coatings on substrates. Disclosed are coatings comprising a residue of a polyester macromer, or a polyester macromer and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups. Coatings containing residues of a polyester macromer, or a polyester macromer and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups can be disposed on one or more surfaces of the substrate or a portion thereof. The coating may be cured and / or crosslinked. The film or coating may have a thickness of about 0.01 micrometer or more, about 0.04 micrometer or more, about 0.1 micrometer or more, or about 1 micrometer or more. The coating may be cured and / or crosslinked. The coating is about 160 micrometers or less, about 140 micrometers or less, about 100 micrometers or less, about 60 micrometers or less, about 40 micrometers or less, about 10 micrometers or less, about 2 micrometers or less, or about 1 micrometer It may have the following thickness. Disclosed is an article comprising a substrate having a coating applied to one or more surfaces, wherein the coating comprises one or more polyester macromers, or one or more polyester macromers and a pendant Michael addition reaction. An article comprising a composition comprising one or more polymers having a donor group.
開示するのは、基材を含む物品であって、基材が、着色されたベースコートを基材上に含有し、本明細書に開示するポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有するコーティングが、ベースコート上に配置された、物品である。ベースコートは、ポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを硬化及び/または架橋するのに十分な塩基性を有してもよい。ポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有するコーティングは、透明であってもよく、クリアコートとして機能してもよい。開示するコーティングは、コーティングに利用される任意の追加構成成分、例えば、色素、接着促進剤、難燃剤、及び本明細書に開示する成分などを含有してもよい。本明細書に開示するコーティングは、色素を含有してもよく、ベースコートの単独コーティングとして機能してもよく、そのようなベースコートの上にクリアコートが配置される。開示するのは、本明細書に開示する組成物を含有するベースコート及びクリアコートを含む系であって、組成物が、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する、系である。 Disclosed is an article comprising a substrate, wherein the substrate comprises a colored basecoat on the substrate and one having the polyester macromer disclosed herein and a pendant Michael addition reaction donor group. A coating comprising the above polymer is disposed on a base coat. The basecoat may have sufficient basicity to cure and / or crosslink the polyester macromer and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups. Coatings containing a polyester macromer and one or more polymers with pendant Michael addition reaction donating groups may be clear or function as a clear coat. The disclosed coatings may contain any additional components utilized in the coating, such as, for example, dyes, adhesion promoters, flame retardants, and components disclosed herein. The coatings disclosed herein may contain a dye and may function as a sole coat of a basecoat, with a clearcoat disposed on such a basecoat. Disclosed is a system comprising a basecoat and a clearcoat comprising the composition disclosed herein, wherein the composition comprises one or more polyester macromer and one or more pendant Michael addition reaction donor groups. Containing the polymer of
ポリエステルマクロマーまたはそれらを含有する組成物を、ポリエステルを調製するための成分を含有する任意の組成物に添加して、その骨格にアルケン単位を導入するようにしてもよい。該組成物は、ポリエステルを調製する当業者に公知のジオール及びジエステルを含む。ポリエステルマクロマーまたはそれらを含有する組成物を、ポリエステルを含有するブレンドに添加して、アルケン官能価を添加してもよい。ポリエステルマクロマーまたはそれらを含有する組成物を含有する組成物は、本明細書に開示する通りに架橋されてもよい。 The polyester macromers or compositions containing them may be added to any composition containing components for preparing the polyester to introduce alkene units into the backbone. The composition comprises diols and diesters known to those skilled in the art of preparing polyesters. Polyester macromers or compositions containing them may be added to blends containing polyester to add alkene functionality. Compositions containing polyester macromers or compositions containing them may be crosslinked as disclosed herein.
ポリエステルマクロマーは、ポリオール、ジオール、及びジエステルから調製することができる。ジエステルには、1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンが含まれ、ジヒドロカルビルジカルボキシレートが含まれてもよい。ポリエステルマクロマーの最終構造は、上文に開示する反応物の割合及び中間体の合成順序によって決定され得る。中間体及びポリエステルマクロマーは、エステル交換によって調製することができる。2つより多いヒドロキシル基を有するポリオール及びジオールは、ポリエステルマクロマー鎖を開始するように機能する。ジオールはまた、ジエステルと反応してマクロマー鎖を形成するように機能する。1,1−ジエステル−1−アルケンは、ポリオール及びジオールと反応してマクロマー鎖を形成し、ペンダント型アルケン基をマクロマー鎖に導入する。ジヒドロカルビルジカルボキシレートは、ポリオール及びジオールと反応してマクロマー鎖を形成し、マクロマー鎖上にペンダント型アルケン基を広げるように機能する。ポリエステルマクロマーは、ポリオール、ジオール、及びジエステルを接触させ、それらをエステル交換条件に供することによって調製することができる。得られたポリエステルマクロマーは、幾分ランダムで制御されていない構造を有し得る。中間体を使用すると最終構造を制御することができるので、中間体を調製し、その中間体を使用してポリエステルマクロマーを調製することが望ましい場合もある。 Polyester macromers can be prepared from polyols, diols, and diesters. The diesters include one or more 1,1-diester-1-alkenes and may include dihydrocarbyl dicarboxylates. The final structure of the polyester macromer can be determined by the proportions of reactants disclosed above and the synthetic order of the intermediates. Intermediates and polyester macromers can be prepared by transesterification. Polyols and diols having more than two hydroxyl groups function to initiate polyester macromer chains. The diol also functions to react with the diester to form a macromer chain. 1,1-Diester-1-alkenes react with polyols and diols to form macromer chains and introduce pendant alkene groups into the macromer chains. Dihydrocarbyl dicarboxylates react with polyols and diols to form macromer chains and function to spread pendant alkene groups on the macromer chains. Polyester macromers can be prepared by contacting polyols, diols and diesters and subjecting them to transesterification conditions. The resulting polyester macromer may have a somewhat random and uncontrolled structure. As it is possible to control the final structure using intermediates, it may be desirable to prepare intermediates and to prepare polyester macromers using the intermediates.
多官能性モノマーは、1つ以上の多官能性モノマーが形成されるような条件下で、1つ以上のポリオールを当量過剰の1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンにエステル交換触媒の存在下で接触させることによって調製することができ、該多官能性モノマーは、1つ以上のポリオールを含有し、それらのヒドロキシル基の2つ以上が1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンの残基で置き換えられている。1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケン対1つ以上のポリオールの当量比は、約2:1以上または約4:1以上であってもよい。1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケン対1つ以上のポリオールの当量比は、約5:1以下または約3:1以下であってもよい。多官能性モノマーは、ポリエステルマクロマー中の鎖の数を制御するために、及び/またはポリエステルマクロマー鎖を制御された様式で形成するために使用されてもよい。ポリオール末端処理ジヒドロカルビルジカルボキシレートは、カルボニル基のそれぞれに結合したポリオールの残基を有する1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートが調製されるような条件下で、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを過剰量の1つ以上のポリオールにエステル交換触媒の存在下で接触させることによって調製することができる。1つ以上のジオール対1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの当量比は、約2:1以上であってもよい。1つ以上のジオール対1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの当量比は、約4:1以下または約3:1以下であってもよい。 The multifunctional monomer is a transesterification catalyst of an equivalent excess of one or more polyols to one or more 1,1-diester 1-alkenes under conditions such that one or more multifunctional monomers are formed. It can be prepared by contacting in the presence, said multifunctional monomers contain one or more polyols, 1, 1-diester 1-alkenes of which two or more of their hydroxyl groups are one or more Is replaced by the residue of The equivalent ratio of the one or more 1,1-diester 1-alkenes to the one or more polyols may be about 2: 1 or more or about 4: 1 or more. The equivalent ratio of the one or more 1,1-diester 1-alkenes to the one or more polyols may be about 5: 1 or less or about 3: 1 or less. Multifunctional monomers may be used to control the number of chains in the polyester macromer and / or to form the polyester macromer chains in a controlled manner. Polyol-terminated dihydrocarbyl dicarboxylates are prepared under conditions such that one or more dihydrocarbyl dicarboxylates having the residue of the polyol attached to each of the carbonyl groups are prepared The rate can be prepared by contacting an excess amount of one or more polyols in the presence of a transesterification catalyst. The equivalent ratio of one or more diols to one or more dihydrocarbyl dicarboxylates may be about 2: 1 or more. The equivalent ratio of one or more diols to one or more dihydrocarbyl dicarboxylates may be about 4: 1 or less or about 3: 1 or less.
開示するのは、1つ以上のポリオールを含有し、それらのヒドロキシル基の2つ以上が1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンの残基で置き換えられている、1つ以上の多官能性モノマーが形成されるような条件下で、1つ以上のポリオールを当量過剰の1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンにエステル交換触媒の存在下で接触させること;ならびに、1つ以上のポリエステルマクロマーであって、1つ以上のジオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基の1本以上の鎖を含有し、1つ以上のジオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1アルケンの残基が鎖に沿って交互に存在し、少なくとも1つの末端が1,1−ジエステル−1アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が、1つ以上のジオールの残基を含んでもよい、1つ以上のポリエステルマクロマーが調製されるような条件下で、該多官能性モノマーを、エステル交換触媒の存在下で、ポリオールがジオールであることを条件として追加量の1つ以上のポリオールに接触させること、またはジオールである1つ以上の第2のポリオールと接触させることを含む方法である。多官能性モノマー及び追加量の1つ以上のポリオールまたは1つ以上の第2のポリオールを、カルボニル基のそれぞれに結合したポリオールの残基を有する1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む1つ以上の化合物に、1つ以上のポリエステルマクロマーが調製されるように接触させ、ここでは、ポリエステルマクロマーの少なくとも一部分が、それらの骨格中に1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含有する。カルボニル基のそれぞれに結合されたポリオールの残基を有する1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む1つ以上の化合物は、カルボニル基のそれぞれに結合したポリオールの残基を有する1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートが調製されるような条件下で、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを過剰量の1つ以上のポリオールとエステル交換触媒の存在下で接触させることによって調製される。 Disclosed are one or more polyfunctionals containing one or more polyols, wherein two or more of their hydroxyl groups are replaced by the residue of one or more 1,1-diester 1-alkenes Contacting one or more polyols with an equivalent excess of one or more 1,1-diester 1-alkenes in the presence of a transesterification catalyst under conditions such that a monomeric monomer is formed; and Polyester macromer comprising one or more chains of residues of one or more diols and one or more 1,1-diester-1-alkenes, one or more diols and one or more , 1-diester-1 alkene residues alternately along the chain, at least one end comprising one residue of 1,1-diester-1 alkene, one or more ends being one More than diol Under conditions such that one or more polyester macromers are prepared, which may contain groups, the multifunctional monomer is added in an amount of 1 provided that the polyol is a diol in the presence of a transesterification catalyst. Contacting with one or more polyols, or contacting with one or more second polyols that are diols. One comprising a multifunctional monomer and an additional amount of one or more polyols or one or more second polyols, one or more dihydrocarbyl dicarboxylates with the residue of the polyol attached to each of the carbonyl groups The above compounds are contacted in such a way that one or more polyester macromers are prepared, wherein at least a portion of the polyester macromers contain one or more residues of dihydrocarbyl dicarboxylate in their backbone . The one or more compounds comprising one or more dihydrocarbyl dicarboxylates having the residue of a polyol attached to each of the carbonyl groups is one or more compounds having the residue of the polyol attached to each of the carbonyl groups The hydrocarbyl dicarboxylate is prepared by contacting one or more dihydrocarbyl dicarboxylates with an excess of one or more polyols in the presence of a transesterification catalyst under conditions such that the hydrocarbyl dicarboxylate is prepared.
開示するのは、1つ以上のジオール、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレート、及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基の1本以上の鎖を含有する1つ以上のポリエステルマクロマーが調製されるような条件下で、1つ以上のジオール、1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケン、及び1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートを、エステル交換触媒の存在下で接触させることを含む方法であって、それぞれの残基が鎖に沿ってランダムな様式で配置され、少なくとも1つの末端が1,1−ジエステル−1アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が1つ以上のジオール及び/または1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含んでもよい、方法である。 Disclosed is one or more containing one or more chains of residues of one or more diols, one or more dihydrocarbyl dicarboxylates, and one or more 1,1-diester-1-alkenes Of one or more diols, one or more 1,1-diester 1-alkenes, and one or more dihydrocarbyl dicarboxylates in the presence of a transesterification catalyst under conditions such that a polyester macromer of Wherein each residue is arranged in a random fashion along the chain, at least one end comprising one residue of a 1,1-diester-1 alkene, one It is a method, wherein the ends above may comprise residues of one or more diols and / or one or more dihydrocarbyl dicarboxylates.
開示するのは、1つ以上のポリオールを含有し、それらのヒドロキシル基の2つ以上が1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンの残基で置き換えられている、1つ以上の多官能性モノマーが形成されるような条件下で、1つ以上のポリオールを当量過剰の1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンにエステル交換触媒の存在下で接触させること;ならびに、1つ以上のポリエステルマクロマーであって、1つ以上のジオール、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレート、及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基の1本以上の鎖を含有し、それぞれの残基が、鎖に沿ってランダムな様式で配置され、少なくとも1つの末端が1,1−ジエステル−1アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が、1つ以上のジオール及び/または1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含んでもよい、1つ以上のポリエステルマクロマーが調製される条件下で、1つ以上の該多官能性モノマー、1つ以上のジオール、1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケン、及び1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートをエステル交換触媒の存在下で接触させることを含む方法である。 Disclosed are one or more polyfunctionals containing one or more polyols, wherein two or more of their hydroxyl groups are replaced by the residue of one or more 1,1-diester 1-alkenes Contacting one or more polyols with an equivalent excess of one or more 1,1-diester 1-alkenes in the presence of a transesterification catalyst under conditions such that a monomeric monomer is formed; and Polyester macromer comprising one or more chains of residues of one or more diols, one or more dihydrocarbyl dicarboxylates, and one or more 1,1-diester-1-alkenes, Each residue is arranged in a random fashion along the chain, at least one end comprising one residue of the 1,1-diester-1 alkene, and one or more ends represent one or more di- And / or one or more of the multifunctional monomers, under conditions under which one or more polyester macromers are prepared, which may contain residues of one or more dihydrocarbyl dicarboxylates. Contacting the diol, one or more 1,1-diester 1-alkenes, and one or more dihydrocarbyl dicarboxylates in the presence of a transesterification catalyst.
開示するのは、1つ以上のポリオール、1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケン、及びカルボニル基のそれぞれに結合したポリオールの残基を有するジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む1つ以上の化合物の残基の1本以上の鎖を含有し、少なくとも1つの末端が、1,1−ジエステル−1アルケンの1つの残基を含み、1つ以上の末端が、1つ以上のジオール及び/または1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含んでもよい、1つ以上のポリエステルマクロマーが調製されるような条件下で、1つ以上の1,1−ジエステル1−アルケンの残基で置き換えられたヒドロキシル基を有する1つ以上のポリオールを含有する1つ以上の多官能性モノマー;カルボニル基のそれぞれに結合したポリオールの残基を有するジヒドロカルビルジカルボキシレートを含む1つ以上の化合物;及び1つ以上のポリオールをエステル交換触媒の存在下で接触させることを含む方法である。 Disclosed are one or more dihydrocarbyl dicarboxylates having residues of one or more polyols, one or more 1,1-diester-1-alkenes, and a polyol attached to each of the carbonyl groups. Containing one or more chains of residues of the compound, at least one end comprising one residue of 1,1-diester-1 alkene, one or more ends comprising one or more diols and / or Or with one or more 1,1-diester 1-alkene residues under conditions such that one or more polyester macromers are prepared, which may contain one or more residues of dihydrocarbyl dicarboxylate One or more polyfunctional monomers containing one or more polyols having a substituted hydroxyl group; the residue of the polyol bound to each of the carbonyl groups A method comprising causing or one or more polyols are contacted in the presence of a transesterification catalyst; one or more compounds containing a dihydrocarbyl bilge carboxylates.
開示した方法において、1つ以上のポリオールまたは第2のポリオールは、ジオールであってもよい。1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、芳香族ジカルボキシレート、脂肪族ジカルボキシレート、脂環式ジカルボキシレート、または、芳香族、脂肪族、及び脂環式基から選択される異なるヒドロカルビル基を有するジヒドロカルビルジカルボキシレートの1つ以上を含む。ジオール及びポリオール上のヒドロキシル基からの酸素は、脂肪族炭素原子に結合している。 In the disclosed method, the one or more polyols or the second polyol may be a diol. The one or more dihydrocarbyl dicarboxylates may be aromatic dicarboxylates, aliphatic dicarboxylates, alicyclic dicarboxylates or different hydrocarbyl groups selected from aromatic, aliphatic and alicyclic groups And one or more of dihydrocarbyl dicarboxylates. Oxygen from hydroxyl groups on diols and polyols is attached to aliphatic carbon atoms.
エステル交換は平衡プロセスであり、典型的には交換の間に形成される副生成物(エステル交換されるエステルを脱離するヒドロカルビル部分によって形成される生成物を意味する)を除去する条件下で実行される。エステル化合物のエステル基を脱離するヒドロカルビル部分は、それらに置き換わるヒドロカルビル部分より小さいことがあり、エステル交換されるエステル化合物より副生成物の方が揮発性が高くなることがある。副生物が小さくなれば、一般にエステル交換されるエステル化合物より揮発性が高くなり、それによって副生成物の除去は、それらの揮発性のために容易になる。開示するプロセスは、脱離するヒドロカルビル部分から形成される副生成物を除去する任意のプロセス条件で使用することができる。脱離するヒドロカルビル部分から形成される副生成物の除去に使用し得る代表的なプロセス条件またはステップは、蒸留、膜輸送、不活性ガスパージなどの1つ以上を含んでもよい。 Transesterification is an equilibrium process, typically under conditions that remove by-products formed during exchange (meaning the product formed by the hydrocarbyl moiety leaving the ester to be transesterified) To be executed. The hydrocarbyl moiety leaving the ester group of the ester compound may be smaller than the hydrocarbyl moiety replacing them, and the by-products may be more volatile than the ester compound to be transesterified. The smaller by-products are generally more volatile than the ester compounds to be transesterified, whereby removal of the by-products is facilitated due to their volatility. The disclosed process can be used at any process conditions that remove by-products formed from leaving hydrocarbyl moieties. Representative process conditions or steps that may be used to remove by-products formed from leaving hydrocarbyl moieties may include one or more of distillation, membrane transport, inert gas purge, and the like.
エステル交換反応は、触媒、例えば、酸、かかる酸のエステル、または酵素などの存在下で実行されてもよい。エステル交換触媒は、酵素であってもよい。エステル交換触媒は、リパーゼ酵素であってもよい。酵素を利用するエステル交換プロセスは、US2014/0329980(あらゆる目的のためのその全体が参照により本明細書に組み込まれている)に開示されている。 The transesterification reaction may be carried out in the presence of a catalyst such as, for example, an acid, an ester of such an acid, or an enzyme. The transesterification catalyst may be an enzyme. The transesterification catalyst may be a lipase enzyme. A transesterification process utilizing enzymes is disclosed in US2014 / 0329980 (incorporated herein by reference in its entirety for all purposes).
触媒は、酸またはそのエステルであってもよい。酸またはエステルを使用するエステル交換プロセスは、所有者共通の特許US9,416,091(あらゆる目的のためのその全体が参照により本明細書に組み込まれている)に開示されている。エステル交換を触媒しながら、副反応を最小限に抑える任意の酸またはそのエステルが使用されてもよい。幾つかの実施形態では、酸、またはエステルを形成するために利用される酸は、下文に開示する通りの、アセトニトリルまたはジオキサンなどの極性非プロトン性溶媒中でpKaを有する酸である。pKaは、効率的にエステル交換反応を触媒しながら、副反応及び反応混合物中の触媒の濃度を最小限に抑えるように選択されてもよい。使用される酸は、約−5以上、約−3以上、または約1.0以上のpKaを有してもよい。使用される酸は、約14以下、約11以下、または約9以下のpKaを有してもよい。酸は、開示する通りのpKaを有するブレンステッド酸であり得る。触媒は、超酸またはそのエステルであってもよい。超酸は、100パーセントの硫酸の強度より大きい酸強度を有する酸を意味する。そのエステルは、酸触媒である場合、酸上の水素がヒドロカルビル基、例えばアルキル基に置き換えられる化合物を指す。超酸は、100パーセントの硫酸の強度より大きい強度である、100パーセントの硫酸未満のpKa、すなわち8未満、約5未満、または約2未満のpKaを有する酸である。酸強度の測定は、2010年12月17日にウェブ上で公開された、Kutt et al.“Equilibrium Acidities of Super Acids,” Journal of Organic Chemistry Vol 76 pages 391 to 395,2011(参照により本明細書に組み込まれている)に基づいている。代表的な超酸として、トリフルオロメタンスルホン酸(トリフリン酸)、硫酸化酸化スズ、トリフレート化酸化スズ、硫酸化ジルコニア、トリフレート化ジルコニア、及びトリフレート化HZSM−5が挙げられる。代表的な超酸は、トリフリン酸及びフルオロスルホン酸である。 The catalyst may be an acid or an ester thereof. A transesterification process using an acid or an ester is disclosed in commonly owned patent US 9,416,091 which is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes. Any acid or ester thereof may be used which catalyzes transesterification while minimizing side reactions. In some embodiments, the acid or acid utilized to form the ester is an acid having a pKa in a polar aprotic solvent such as acetonitrile or dioxane as disclosed below. The pKa may be selected to minimize the concentration of catalyst in the side reactions and reaction mixture while efficiently catalyzing the transesterification reaction. The acid used may have a pKa of about -5 or more, about -3 or more, or about 1.0 or more. The acid used may have a pKa of about 14 or less, about 11 or less, or about 9 or less. The acid may be a Bronsted acid having a pKa as disclosed. The catalyst may be a super acid or an ester thereof. By superacid is meant an acid having an acid strength greater than that of 100 percent sulfuric acid. The ester, when acid catalyzed, refers to a compound in which the hydrogen on the acid is replaced by a hydrocarbyl group, such as an alkyl group. A super acid is an acid having a pKa of less than 100 percent sulfuric acid, ie, a pKa of less than 8, less than about 5, or less than about 2, which is a greater strength than that of 100 percent sulfuric acid. Acid strength measurements were published on the web on Dec. 17, 2010, Kutt et al. Based on "Equilibrium Acids of Super Acids," Journal of Organic Chemistry Vol 76 pages 391 to 395, 2011, which is incorporated herein by reference. Representative super acids include trifluoromethane sulfonic acid (triflic acid), sulfated tin oxide, triflated tin oxide, sulfated zirconia, triflated zirconia, and triflated HZSM-5. Representative super acids are triflic acid and fluorosulfonic acid.
代表的な酸触媒として、トリフリン酸、フルオロスルホン酸、及び硫酸が挙げられる。一置換(アルコール上の唯1つのヒドロキシル基または第2のエステル上の1つのエステル基がエステル交換によって置き換えられる)を要する反応の場合、硫酸以上のpKa値を有する、より弱い酸が所望され得る。かかる酸の例として、硫酸またはメタンスルホン酸が挙げられる。二置換(アルコール上の2つのヒドロキシル基または第2のエステル上の2つのエステル基がエステル交換によって置き換えられる)要する反応の場合、硫酸以下のpKa値を有する、より強い酸が所望され得る。かかる酸の例として、硫酸、フルオロスルホン酸、及びトリフリン酸が挙げられる。多置換(アルコール上の3つ以上のヒドロキシル基及び別のエステル化合物上の3つ以上のエステル基)を要する反応の場合、酸触媒の選択は二置換反応の場合と同様であり得るが、反応時間を長くする必要があり得る。触媒として有用な酸のエステルとして、アルキルトリフレートが挙げられる。 Representative acid catalysts include triflic acid, fluorosulfonic acid, and sulfuric acid. In the case of a reaction requiring mono substitution (only one hydroxyl group on the alcohol or one ester group on the second ester is replaced by transesterification), weaker acids with a pKa value over sulfuric acid may be desired . Examples of such acids include sulfuric acid or methanesulfonic acid. In the case of a disubstituted reaction (where two hydroxyl groups on the alcohol or two ester groups on the second ester are replaced by transesterification), a stronger acid with a pKa value below sulfuric acid may be desired. Examples of such acids include sulfuric acid, fluorosulfonic acid and triflic acid. For reactions requiring multiple substitution (three or more hydroxyl groups on alcohol and three or more ester groups on another ester compound), the choice of acid catalyst may be similar to that of the disubstituted reaction, but the reaction It may be necessary to increase the time. As esters of acids useful as catalysts, alkyl triflates can be mentioned.
触媒は、反応物と混合することも、または膜などの基材、もしくは多孔質支持体構造体などの不活性担体上に支持することもできる(触媒は不均一系であり得る)。支持されていない触媒は、通常、均一系と呼ばれる。触媒は、エステル交換反応を触媒する任意の濃度で使用することができる。反応に利用される触媒の量は、選択される触媒のタイプに依存する。均一系触媒の濃度は、エステル交換されるエステル化合物の1当量当たり約1モル当量以下、約0.1モル当量以下、約0.05モル当量以下、約0.005モル当量以下である。触媒の濃度は、エステル交換されるエステル化合物の1当量当たり約0.001モル当量以上、または約0.0015モル当量以上である。列挙したものより高い濃度の触媒を利用してもよい。Malofsky et al.、US8,609,885、8,884,051、及びWO2013/059473に開示されるように、回収された1,1−二置換アルケン化合物中に酸が存在すると、化合物の使用に関して問題を生じることがあり、使用するときには生成物中の酸の濃度が低いことが望ましい。高レベルの酸が最終生成物に含有されていれば、追加の精製または除去ステップが必要となることがある。列挙した量であれば、効率的な触媒作用と、使用する生成物中の低い酸濃度の必要性のバランスが取れる。触媒が、硫酸または硫酸より低いpKa値を有する酸から選択される実施形態では、反応混合物中のかかる触媒の濃度は、好ましくは本明細書に列挙した範囲の上限である。ポリオール及び/またはジエステル化合物の選択ならびにポリオールとジエステルとの相対モル数は、プロセスの生成物に影響を及ぼすこととなる。 The catalyst can be mixed with the reactants or supported on a substrate such as a membrane, or an inert support such as a porous support structure (the catalyst can be heterogeneous). Unsupported catalysts are usually referred to as homogeneous. The catalyst can be used at any concentration that catalyzes the transesterification reaction. The amount of catalyst utilized for the reaction depends on the type of catalyst selected. The concentration of the homogeneous catalyst is about 1 molar equivalent or less, about 0.1 molar equivalent or less, about 0.05 molar equivalent or less, about 0.005 molar equivalent or less per equivalent of the ester compound to be transesterified. The concentration of the catalyst is about 0.001 molar equivalent or more, or about 0.0015 molar equivalent or more per equivalent of ester compound to be transesterified. Higher concentrations of catalyst may be utilized than those listed. Malofsky et al. As disclosed in US Pat. No. 8,609,885, 8,884,051 and WO 2013/059473, the presence of an acid in the recovered 1,1-disubstituted alkene compound causes problems with the use of the compound It is desirable that the concentration of acid in the product be low when used. If high levels of acid are included in the final product, additional purification or removal steps may be required. The amounts listed balance the need for efficient catalysis with the need for low acid concentrations in the product used. In embodiments where the catalyst is selected from sulfuric acid or acids having a lower pKa value than sulfuric acid, the concentration of such catalyst in the reaction mixture is preferably at the upper end of the range recited herein. The choice of polyol and / or diester compound and the relative number of moles of polyol and diester will affect the product of the process.
反応物が反応条件下で液体である場合、反応物及び触媒を非希釈の形態(すなわち、溶媒または分散剤を含まない)で接触させることが望ましい。溶媒の使用が望ましいならば、反応物または触媒と反応しない溶媒が望ましい。溶媒の選択における別の考慮事項は、選択される溶媒の沸点である。溶媒が、反応が行われる温度より約15℃以上または約20℃以上高い沸点を有することが望ましい。非プロトン性溶媒が使用されてもよく、本明細書に記載する反応温度より上の沸点を有する長鎖アルカンが使用されてもよい。代表的な溶媒は、デカンまたはドデカンである。反応物は、エステル交換が進行する任意の温度で接触させる。好ましくは、反応物は、約80℃以上または約100℃以上の温度で接触させる。反応物は、約160℃以下、140℃以下、または約130℃以下の温度で接触させてもよい。反応物は、所望のエステル交換生成物を調製するのに十分な時間接触させる。出発化合物である1,1−二置換アルケン化合物などの第1のエステル化合物を、アルコールまたは第2のエステル化合物と実質的に完全に反応させて所望の生成物を調製するように、プロセスを実行することが好ましい。好ましくは、反応物を約1時間以上接触させる。反応物を、4時間以下または2時間以下接触させてもよい。 When the reactants are liquid under the reaction conditions, it is desirable to contact the reactants and the catalyst in undiluted form (ie, without solvent or dispersant). If the use of a solvent is desired, a solvent that does not react with the reactants or catalyst is desirable. Another consideration in the choice of solvent is the boiling point of the solvent chosen. It is desirable for the solvent to have a boiling point of about 15 ° C. or more or about 20 ° C. or more above the temperature at which the reaction is carried out. Aprotic solvents may be used, and long chain alkanes having a boiling point above the reaction temperature described herein may be used. Typical solvents are decane or dodecane. The reactants are contacted at any temperature at which transesterification proceeds. Preferably, the reactants are contacted at a temperature of about 80 ° C. or more, or about 100 ° C. or more. The reactants may be contacted at a temperature of about 160 ° C. or less, 140 ° C. or less, or about 130 ° C. or less. The reactants are contacted for a sufficient time to prepare the desired transesterification product. The process is carried out to prepare the desired product by substantially complete reaction of the starting compound, a first ester compound, such as a 1,1-disubstituted alkene compound, with an alcohol or a second ester compound. It is preferable to do. Preferably, the reactants are contacted for about one hour or more. The reactants may be contacted for up to 4 hours or up to 2 hours.
ジエステルのエステル基上の当初のヒドロカルビル部分の置き換えが可能になるように、ジエステルとポリオールとの接触が強化される条件下でプロセスを実行することが望ましい。この接触を強化するために、ある形態の撹拌が望ましい。代表的な撹拌方法として、撹拌器の使用、不活性ガスでのスパージングなどが挙げられる。激しい撹拌及び/または窒素での激しいスパージングが使用されてもよい。エステル交換反応は、平衡反応であると考えられる。所望の生成物の方向に反応を駆動する条件下でプロセスを実行することが推奨される。これを実現する代表的な方法として、1つの反応物を過剰に添加すること、脱離するヒドロカルビル部分によって形成されるアルコールを除去することなどが挙げられる。脱離するヒドロカルビル部分から形成される化合物が揮発性である場合、それは、減圧の使用を通して、脱離アルコールを蒸留して除去することが可能でありながら他の反応物及び生成物を留去しない条件を使用して、除去することができる。 It is desirable to carry out the process under conditions in which the contact of the diester with the polyol is enhanced so as to allow replacement of the initial hydrocarbyl moiety on the ester group of the diester. Some form of agitation is desirable to enhance this contact. As a typical stirring method, use of a stirrer, sparging with inert gas and the like can be mentioned. Vigorous stirring and / or vigorous sparging with nitrogen may be used. Transesterification is considered to be an equilibrium reaction. It is recommended to carry out the process under conditions which drive the reaction in the direction of the desired product. Representative ways of achieving this include adding one reactant in excess, removing the alcohol formed by the leaving hydrocarbyl moiety, and the like. If the compound formed from the leaving hydrocarbyl moiety is volatile, it is possible to distill off the leaving alcohol through the use of reduced pressure while not distilling off the other reactants and products Conditions can be used for removal.
触媒は、酵素であってもよい。エステル交換反応条件は、室温及び大気圧;高温及び大気圧;室温及び減圧下;高温及び減圧下;またはそれらの任意の組み合わせを含む。エステル交換ステップは、約20℃以上、約35℃以上、または約40℃以上の温度で実行されてもよい。エステル交換ステップは、約85℃以下または約70℃以下の温度で実行されてもよい。 The catalyst may be an enzyme. Transesterification conditions include room temperature and atmospheric pressure; high temperature and pressure; room temperature and reduced pressure; high temperature and reduced pressure; or any combination thereof. The transesterification step may be performed at a temperature of about 20 ° C. or more, about 35 ° C. or more, or about 40 ° C. or more. The transesterification step may be performed at a temperature of about 85 ° C. or less or about 70 ° C. or less.
エステル交換反応は、Malofsky et al.、US8,609,885、8,884,051、及びWO2013/059473(関連部分は参照により本明細書に組み込まれている)に記載される通りに、遊離基安定剤及びアニオン重合阻害剤の存在下で実行されてもよい。ポリマー生成物の生成を防止するために、重合を阻害するがエステル交換の触媒作用に有意に関与しない酸を含むことが望ましい。重合の阻害に使用される酸は、100パーセントの硫酸より低いpKaを有し得る。ある種の実施形態によれば、エステル交換生成物を含有する組成物中に安定剤を含ませると、貯蔵寿命を増大及び改善し、自然重合を防止することができる。1つ以上のアニオン重合安定剤及び/または遊離基安定剤が組成物に添加されてもよい。アニオン重合安定剤は一般に、組成物または成長しているポリマー鎖から求核体を捕捉する求電子化合物である。アニオン重合安定剤を使用すると、ポリマー鎖の追加的な伸長を終結させることができる。代表的なアニオン重合安定剤は酸であり、代表的な酸は、カルボン酸、スルホン酸、リン酸などである。代表的な安定剤として、液相安定剤(例えば、メタンスルホン酸(「MSA」))及び気相安定剤(例えば、トリフルオロ酢酸(「TFA」))が挙げられる。比較的弱い酸を利用して重合を阻害することが望ましいことがある。一般に、かかる弱酸は、アセトニトリル中で約−1.5または約2以下のpKaを呈する。アニオン重合の阻害に使用される代表的な酸は、アルキル置換アリールスルホン酸、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などである。開示する方法における触媒は酸なので、第2のアニオン重合阻害剤は、本明細書に開示する方法の実行において不要でもよい。本明細書に開示する方法の実行において、遊離基安定剤または重合阻害剤を含むことが望ましい。該方法において有用な安定剤または重合阻害剤の濃度については、下文に開示する。 Transesterification is described in Malofsky et al. , The presence of free radical stabilizers and anionic polymerization inhibitors as described in US 8, 609, 885, 8, 884, 051, and WO 2013/059473 (related parts are incorporated herein by reference) It may be performed below. It is desirable to include an acid that inhibits polymerization but does not significantly participate in transesterification catalysis in order to prevent formation of the polymer product. The acid used to inhibit polymerization can have a pKa less than 100 percent sulfuric acid. According to certain embodiments, the inclusion of stabilizers in compositions containing transesterification products can increase and improve shelf life and prevent spontaneous polymerization. One or more anionic polymerization stabilizers and / or free radical stabilizers may be added to the composition. Anionic polymerization stabilizers are generally electrophilic compounds that capture nucleophiles from the composition or growing polymer chain. An anionic polymerization stabilizer can be used to terminate the additional elongation of the polymer chain. Representative anionic polymerization stabilizers are acids, and representative acids are carboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acids and the like. Representative stabilizers include liquid phase stabilizers (eg, methanesulfonic acid (“MSA”)) and gas phase stabilizers (eg, trifluoroacetic acid (“TFA”)). It may be desirable to inhibit polymerization using a relatively weak acid. Generally, such weak acids exhibit a pKa of about -1.5 or less in acetonitrile. Representative acids used to inhibit anionic polymerization are alkyl substituted aryl sulfonic acids such as dodecyl benzene sulfonic acid, p-toluene sulfonic acid and the like. As the catalyst in the disclosed method is an acid, a second anionic polymerization inhibitor may be unnecessary in the practice of the method disclosed herein. In the practice of the methods disclosed herein, it is desirable to include free radical stabilizers or polymerization inhibitors. Concentrations of stabilizers or polymerization inhibitors useful in the method are disclosed below.
遊離基安定剤は、好ましくはフェノール化合物(例えば、4−メトキシフェノール、ヒドロキノンのモノメチルエーテル(「MeHQ」)、ブチルヒドロキシトルエン(「BHT」))を含む。1,1−二置換アルケン用の安定剤パッケージが、米国特許第8,609,885号及び米国特許第8,884,051号(それぞれ参照により組み込まれている)に開示されている。追加的な遊離基重合阻害剤が、米国特許第6,458,956号に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれている。一般に、最小限の量の安定剤しか必要とせず、ある種の実施形態では、約5000百万分率(「ppm」)以下しか含まなくてもよい。ある種の実施形態では、複数の安定剤のブレンド、例えば、アニオン安定剤(MSA)と遊離基安定剤(MeHQ)とのブレンドを含むことができる。 The free radical stabilizers preferably comprise phenolic compounds (e.g. 4-methoxyphenol, monomethyl ether of hydroquinone ("MeHQ"), butylhydroxytoluene ("BHT")). Stabilizer packages for 1,1-disubstituted alkenes are disclosed in US Pat. Nos. 8,609,885 and 8,884,051, each of which is incorporated by reference. Additional free radical polymerization inhibitors are disclosed in US Pat. No. 6,458,956, which is incorporated herein by reference. In general, only a minimal amount of stabilizer is required, and in certain embodiments, it may contain less than or equal to about 5000 parts per million ("ppm"). In certain embodiments, a blend of stabilizers can be included, for example, a blend of an anionic stabilizer (MSA) and a free radical stabilizer (MeHQ).
1つ以上のアニオン重合安定剤は、早期重合を防止するのに十分な量で存在する。アニオン重合安定剤は、第1のエステル化合物(1,1−二置換アルケン)の重量に基づいて約1ppm以上、約5重量ppm以上、または約10重量ppm以上の量で存在してもよい。アニオン重合安定剤は、エステル化合物(1,1−二置換アルケン)の重量に基づいて約500重量ppm以下、約250重量ppm以下、または約100重量ppm以下の量で存在してもよい。1つ以上の遊離基安定剤は、早期重合を防止するのに十分な量で存在する。遊離基重合安定剤は、エステル化合物(1,1−二置換アルケン)の重量に基づいて約10ppm以上、約100重量ppm以上、または約1000重量ppm以上の量で存在してもよい。遊離基重合安定剤は、エステル化合物(1,1−二置換アルケン)の重量に基づいて約10,000重量ppm以下、約8000重量ppm以下、または約5000重量ppm以下の量で存在してもよい。 The one or more anionic polymerization stabilizers are present in an amount sufficient to prevent premature polymerization. The anionic polymerization stabilizer may be present in an amount of about 1 ppm or more, about 5 ppm by weight or more, or about 10 ppm by weight or more based on the weight of the first ester compound (1,1-disubstituted alkene). The anionic polymerization stabilizer may be present in an amount of about 500 ppm by weight or less, about 250 ppm by weight or less, or about 100 ppm by weight or less based on the weight of the ester compound (1,1-disubstituted alkene). The one or more free radical stabilizers are present in an amount sufficient to prevent premature polymerization. The free radical polymerization stabilizer may be present in an amount of about 10 ppm or more, about 100 ppm by weight or more, or about 1000 ppm by weight or more based on the weight of the ester compound (1,1-disubstituted alkene). The free radical polymerization stabilizer is present in an amount up to about 10,000 ppm by weight, up to about 8000 ppm by weight, or up to about 5000 ppm by weight based on the weight of the ester compound (1,1-disubstituted alkene). Good.
開示するのは、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を、少なくとも弱塩基性である、基材の表面に接触させること、ならびに該基材の表面上に、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を含むコーティングを形成することを含む方法である。基材は、塩基性である材料から構成される。1つ以上のポリエステルマクロマーを含有する組成物を塗布する前に、塩基性化合物を含有する組成物が、基材の表面に塗布されてもよい。塩基性化合物を含有する組成物は、1,1−ジエステル−1−アルケンに有用なアニオン重合阻害剤として、本明細書に開示する任意の化合物を含んでもよい。代表的な塩基性化合物として、アミン、ポリアミン、塩基性色素、またはカルボン酸塩が挙げられる。塩基性化合物を含有する組成物は、ポリアルキレンイミンを含んでもよい。該方法は、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を有する基材を、約20℃以上または約50℃以上の温度に曝露することをさらに含んでもよい。該方法は、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有する組成物を有する基材を、約150℃以下または約120℃以下の温度に曝露することをさらに含んでもよい。かかる曝露の時間は、約10分以上または約20分以上であってもよい。かかる曝露の時間は、120分以下、約60分以下、または約30分以下であってもよい。曝露は、基材の表面に配置された、1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含有するコーティングが、硬化及び/または架橋されるような条件下で実行される。 Disclosed is contacting a composition comprising at least one polyester macromer and at least one polymer having a pendant Michael addition reaction donor with a surface of a substrate that is at least weakly basic, and Forming on the surface of the substrate a coating comprising a composition comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donating groups. The substrate is composed of a material that is basic. Prior to applying the composition containing one or more polyester macromers, the composition containing the basic compound may be applied to the surface of the substrate. Compositions containing basic compounds may include any of the compounds disclosed herein as anionic polymerization inhibitors useful for 1,1-diester-1-alkenes. Representative basic compounds include amines, polyamines, basic dyes, or carboxylates. The composition containing the basic compound may contain a polyalkyleneimine. The method exposes a substrate having a composition comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donors to a temperature of about 20 ° C. or more, or about 50 ° C. or more. May further include the following. The method exposes a substrate having a composition comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donors to a temperature of about 150 ° C. or less or about 120 ° C. or less May further include the following. The time of such exposure may be about 10 minutes or more or about 20 minutes or more. The time of such exposure may be 120 minutes or less, about 60 minutes or less, or about 30 minutes or less. The exposure is such that a coating comprising one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donors disposed on the surface of the substrate is cured and / or crosslinked. Is executed by
コーティングまたは皮膜を含有するポリエステルマクロマーは、ある種の条件に曝露されたときに硬化及び/または架橋されてもよい。コーティングまたは皮膜が比較的強塩基及び/または高温に曝露されたとき、それらは同時に硬化され、架橋される。それらが弱塩基性材料に、比較的低温、約50℃未満または約40℃未満で曝露されるならば、それらは完全に硬化または架橋されない場合がある。かかるコーティングまたは皮膜は、本明細書に開示する通りに硬化させるために、高温に曝露することによって硬化させてもよい。 The polyester macromer containing the coating or film may be cured and / or crosslinked when exposed to certain conditions. When the coatings or coatings are exposed to relatively strong bases and / or high temperatures, they are simultaneously cured and crosslinked. If they are exposed to weakly basic materials at relatively low temperatures, less than about 50 ° C. or less than about 40 ° C., they may not be fully cured or crosslinked. Such coatings or films may be cured by exposure to elevated temperatures to cure as disclosed herein.
1つ以上のポリエステルマクロマー及びペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーから調製されるコーティングは、下に列記する以下の特性の1つ以上を呈することができる。ASTM D523−08による20°での40GU以上、50GU以上、または60GU以上の光沢。ASTM D3363−00による3H以上、4H以上、または5H以上の鉛筆硬度。ASTM D5402−93によるメチルエチルケトンの往復摩擦約80回以上、摩擦100回以上、または摩擦200回以上の耐溶剤性。ASTM D522−93による70パーセント以上、80パーセント以上、または90パーセントのマンドレル可撓性;ASTM D3359−09による4B以上及び100パーセントのクロスハッチ接着性。GMW 14701による最大40℃、最大50℃、または最大60℃の耐酸性。GMW 14701による40℃以上、50℃以上、または60℃以上の耐塩基性。コーティングは、ASTM D7869に従うキセノンアークUV/湿気への曝露に光沢もしくは色を喪失することなく500時間、1000時間耐えることができ、GMW 3286−11に従う塩水噴霧試験に、光沢の変化または膨れ及び腐食の徴候を有することなく500時間耐えることができる。 Coatings prepared from one or more polyester macromers and one or more polymers having pendant Michael addition reaction donor groups can exhibit one or more of the following properties listed below. Gloss of 40 GU or more, 50 GU or more, or 60 GU or more at 20 ° according to ASTM D523-08. Pencil hardness of 3H or more, 4H or more, or 5H or more according to ASTM D3363-00. Solvent resistance of about 80 times or more, 100 times or more of friction, or 200 times or more of friction of methyl ethyl ketone according to ASTM D5402-93. 70% or more, 80% or more, or 90% of the mandrel flexibility according to ASTM D522-93; 4B or more and 100% crosshatch adhesion according to ASTM D3359-09. Acid resistance up to 40 ° C, up to 50 ° C, or up to 60 ° C according to GMW 14701. Basic resistance to 40 ° C. or higher, 50 ° C. or higher, or 60 ° C. or higher according to GMW 14701. The coating can withstand exposure to xenon arc UV / moisture according to ASTM D7869 for 500 hours, 1000 hours without loss of gloss or color, and changes in gloss or blistering and corrosion to salt spray tests according to GMW 3286-11 Can withstand for 500 hours without having symptoms of
開示する物品/組成物は、本明細書に列記される選好及び例を含めた、本明細書に記載する特徴の任意の1つ以上を任意に組み合わせてさらに含んでもよく、以下の特徴の1つ以上を含む:ペンダント型マイケル付加反応供与基が、活性水素原子を含有する官能基を含む;ペンダント型マイケル付加反応供与基が、アミン、ヒドロキシル、チオール、またはそれらの混合物を含む;マイケル付加反応供与基が、アミン及び/またはヒドロキシルを含み、組成物が、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基が交互に存在する1本以上の鎖を含有し、鎖のそれぞれが、3つ以上の酸素原子を有するポリオールの残基の酸素に一方の端部で結合している;ポリエステルマクロマーが、式1に相当する;幾つもの式に使用されるとき、cが、約3〜約6の整数であり得る;ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーが、アクリルポリオール、アミン変性アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、変性アクリルコポリマーポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、及びシロキサンポリオールの1つ以上を含む;ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーが、1つ以上のアクリルポリオールまたはアミン変性アクリルポリオールを含む;a)約40〜約90重量パーセントの1つ以上のポリエステルマクロマー、及び約10〜60重量パーセントの、ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマーを含み、任意選択により溶媒を含有してもよく、量が組成物の重量に基づく、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物;溶媒が、1つ以上の極性非プロトン性溶媒を含んでもよい;溶媒が、約80℃〜約200℃の沸点を有する、1つ以上のアルキレングリコールエーテル、アセテート変性アルキレングリコールエーテル、またはケトンを含んでもよい;溶媒が、約5〜約40重量パーセントの量で存在し、量は組成物の重量に基づく;ポリエステルマクロマーが、1つ以上のジオール及び1つ以上のジエステルの残基の1本の鎖を含有してもよい;ポリエステルマクロマーが、式2に相当し得る;ポリエステルマクロマーが、約400〜約3000の数平均分子量を呈してもよい;ポリエステルマクロマーのジオール及びポリオール上のヒドロキシル基からの酸素が、脂肪族炭素原子に結合していてもよい;ポリエステルマクロマーの1本以上の鎖が、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートの残基を含んでもよい;1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートが、8〜14個の炭素原子を骨格中に有する芳香族ジカルボキシレート、1〜12個の炭素原子を骨格中に有する脂肪族ジカルボキシレート、及び8〜12個の炭素原子を骨格中に有する脂環式ジカルボキシレートの1つ以上を含んでもよい;1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートが、1つ以上のマロネート、テレフタレート、フタレート、イソフタレート、ナフタレン−2,6−ジカルボキシレート、1,3−フェニレンジオキシジアセテート、シクロヘキサンジカルボキシレート、シクロヘキサンジアセテート、ジフェニル−4,4’−ジカルボキシレート、サクシネート、グルタレート、アジペート、アゼレート、セバケート、またはそれらの混合物を含んでもよい;1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートが、1つ以上のマロネート、イソフタレート、テレフタレート、またはセバケートを含む;ポリエステルマクロマーを調製するために使用されるポリオールが式9に相当し、1,1−ジエステル−1−アルケンが式7に相当し、1つ以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートが式11に相当する;cが2であり、ポリエステルマクロマーを調製するために使用されるポリオールが、式
開示する方法は、本明細書に列記される選好及び例を含めた、本明細書に記載する特徴の任意の1つ以上を任意に組み合わせてさらに含んでもよく、以下の特徴の任意の1つ以上を含む;基材が、少なくとも弱塩基性、求核性の材料の1つ以上から構成され、及び/またはその表面上に複数のマイケル付加反応供与基を含有する;ペンダント型マイケル付加反応供与基が、活性水素原子を含有する官能基を含む;ペンダント型マイケル付加反応供与基が、アミン、ヒドロキシル、チオール、またはそれらの混合物を含む;マイケル付加反応供与基が、アミン及び/またはヒドロキシルを含む;基材が、その表面上に付着した着色コーティングを有し、該着色コーティングが弱塩基性または求核性である;1つ以上のポリエステルマクロマーを含有する組成物を含むコーティングが、クリアコーティングを形成する;該方法が、基材上に付着した1つ以上のポリエステルマクロマーを含有する組成物を有する基材を、基材の表面上に配置された1つ以上のポリエステルマクロマーを含有するコーティングが架橋されるような条件下で、約20℃〜約150℃の温度に約10分間〜約120分間曝露することを含む;コーティングまたは基材の表面が、マイケル付加反応の触媒を含有する;コーティングまたは基材の表面が、アニオン重合の開始剤を含有する。 The disclosed method may further comprise any combination of any one or more of the features described herein, including the preferences and examples listed herein, any one of the following features: The substrate comprising at least one or more of a weakly basic, nucleophilic material, and / or containing a plurality of Michael addition reaction donor groups on its surface; pendant Michael addition reaction donation The group comprises a functional group containing an active hydrogen atom; the pendant Michael addition reaction donor group comprises an amine, hydroxyl, thiol, or a mixture thereof; the Michael addition reaction donor group comprises an amine and / or hydroxyl A substrate has a pigmented coating deposited on its surface, said pigmented coating being weakly basic or nucleophilic; one or more polyester macromers A coating comprising the composition having a clear coating formed on the surface of the substrate, the substrate having a composition comprising one or more polyester macromers deposited on the substrate Exposing the surface of the coating or substrate to a temperature of about 20 ° C. to about 150 ° C. for about 10 minutes to about 120 minutes under conditions such that a coating containing one or more polyester macromers is crosslinked; Containing a catalyst for the Michael addition reaction; the surface of the coating or substrate contains an initiator for anionic polymerization.
本発明の例示的実施形態
以下の実施例を、本発明を例示するために提供するが、その範囲を限定することを意図するものではない。すべての部及び百分率は、特に示さない限り重量による。
Exemplary Embodiments of the Invention The following examples are provided to illustrate the invention but are not intended to limit its scope. All parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.
反応手順は、以下に説明する通りである。蒸留ヘッドを有する三つ口の100mLの丸底フラスコ、温度計、減圧アダプター、及び回収フラスコを、加熱マントル、熱電対、及び磁気撹拌子とともに高真空等級のグリースを使用して組み立てる。反応混合物を、典型的には400〜600rpmの範囲で撹拌に供する。続いて生じる副生物を反応混合物から除去するために減圧を使用する。各事例における様々な圧力を混合時間とともに以降に示す。ある事例では、混合物をパージするために減圧の代わりに窒素ガスを使用する。該当する場合は以降に示す。各事例において、モル当量は、使用するジエチルメチレンマロネート(「DEMM」)モノマーに対するものである。 The reaction procedure is as described below. A three-necked 100 mL round bottom flask with a distillation head, thermometer, vacuum adapter, and recovery flask are assembled using high vacuum grade grease with a heating mantle, thermocouple, and magnetic stirrer. The reaction mixture is subjected to stirring, typically in the range of 400-600 rpm. A vacuum is used to remove the subsequently generated by-products from the reaction mixture. The different pressures in each case are shown below with the mixing time. In some cases, nitrogen gas is used instead of vacuum to purge the mixture. If applicable, it will be shown later. In each case, the molar equivalents are relative to the diethyl methylene malonate ("DEMM") monomer used.
300MHz NMRを使用するNMR分光法を用いて反応混合物を分析する。クロロホルム−d(CDCl3)及び約0ppmで現れる内標準としてのヘキサメチルジシロキサンを使用して試料を調製する。対称的な置換基を有する1,1−二置換アルケン化合物(例えば、DEMM)の場合、反応性アルケン官能基(すなわち、二重結合)は、約6.45ppmに現われる。非対称の置換基を有する1,1−二置換アルケン化合物の場合、反応性アルケン官能基は、約6.45ppmに二重線として現われる。ほとんどの事例において、それぞれの試料検体に対して、スキャン間の遅延20秒で4回のNMRスキャンを行う。 The reaction mixture is analyzed using NMR spectroscopy using 300 MHz NMR. Samples are prepared using chloroform-d (CDCl 3 ) and hexamethyldisiloxane as an internal standard appearing at about 0 ppm. In the case of 1,1-disubstituted alkene compounds with symmetrical substituents (e.g., DEMM), reactive alkene functional groups (i.e., double bonds) appear at about 6.45 ppm. In the case of 1,1-disubstituted alkene compounds with asymmetric substitution, the reactive alkene functional group appears as a doublet at about 6.45 ppm. In most cases, four NMR scans are performed on each sample specimen with a delay of 20 seconds between scans.
出発物質の所望のエステル変換生成物(複数可)への変換を確定し、何らかの副生物の存在を検出するために、GC−MSを用いる。約1mL/分のヘリウムガス(キャリヤーガス)パージを用いて、イオン化された試料がMS検出器に到達するのを支援する。典型的な試料注入量である、1〜2μLのジクロロメタン(CH2Cl2)中約2〜5%の反応混合物を、GC−MS機器に注入するために使用する。GC−MSプロファイル方法は、オーブンを100℃に維持し、続いて15℃/分の傾斜で250℃にするものである。典型的な実行時間は、18〜23分の範囲である。1,1−二置換アルケン化合物の保持時間は、上述の方法に基づくと4.5〜17分の範囲であり、それは、置換基及びGCチャンバー内の特定の分子のイオン化し易さに強く依存する。 GC-MS is used to determine the conversion of the starting material to the desired transesterification product (s) and to detect the presence of any by-products. A helium gas (carrier gas) purge of about 1 mL / min is used to help the ionized sample reach the MS detector. A typical sample injection volume of about 2-5% of the reaction mixture in 1-2 μL of dichloromethane (CH 2 Cl 2 ) is used to inject into the GC-MS instrument. The GC-MS profile method is to maintain the oven at 100 ° C. followed by a 15 ° C./min ramp to 250 ° C. Typical run times range from 18 to 23 minutes. The retention time of 1,1-disubstituted alkene compounds is in the range of 4.5 to 17 minutes based on the method described above, which strongly depends on the substituents and the ease of ionization of certain molecules in the GC chamber Do.
エステル交換後に形成されたポリエステルマクロマーの分子量を求めるために、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を使用する。数平均分子量(Mn)で500〜108万の範囲を網羅するポリメタクリル酸メチル標準(PMMA)を使用して、検量線をプロットした。試料は、THFに溶解し、注入前にろ過した。10μLの注入量を1ml/分で利用した。カラムは、35℃及び75バール圧に維持した。示差屈折率検出器を下流で利用し、それも75バール圧で維持する。組成物中の様々な種の量は、クロマトグラム上の分子量ピークの面積率(%)に基づいて算出した。 Gel permeation chromatography (GPC) is used to determine the molecular weight of the polyester macromer formed after transesterification. The calibration curve was plotted using a poly (methyl methacrylate) standard (PMMA) covering a range of 500-1080, 000 in number average molecular weight (Mn). The sample was dissolved in THF and filtered before injection. An injection volume of 10 μL was used at 1 ml / min. The column was maintained at 35 ° C. and 75 bar pressure. A differential index detector is used downstream, which is also maintained at 75 bar pressure. The amounts of various species in the composition were calculated based on the percent area of the molecular weight peak on the chromatogram.
成分及び生成物
ペンタンジオール
DEM マロン酸ジエチル
DEMM メチレンマロン酸ジエチル(ジエチル1−メチレン−1,1−ジカルボキシレート)
MeHQ モノメチルエーテルヒドロキノン
MSA メタンスルホン酸
触媒 CALBリパーゼ酵素
Ingredients and Products Pentanediol DEM Diethyl malonate DEMM Diethyl methylene malonate (diethyl 1-methylene-1,1-dicarboxylate)
MeHQ monomethyl ether hydroquinone MSA methanesulfonic acid catalyst CALB lipase enzyme
試験及び試験手順−本明細書に記載する通りに調製されたコーティングを、以下の手順に従って、幾つもの特性について試験する
クロスハッチテープ接着性 ASTM D3359−09
鏡面光沢度 ASTM D523−08
鉛筆硬度 ASTM D3363−00
MEK耐摩擦性 ASTM D5402−93
マンドレル ASTM D522−93
摩耗 ASTM D4060−95(線状テーバーに関して修正)
湿気 GMW 14729
耐酸/塩基性 GMW 14701
耐候性(UV+湿気) SAE J2020
塩水噴霧 GMW 3286−11 中性塩水噴霧
Test and Test Procedure-Crosshatch Tape Adhesion ASTM D3359-09 tests for coatings prepared according to the present specification for several properties according to the following procedure.
Specular gloss ASTM D523-08
Pencil hardness ASTM D3363-00
MEK abrasion resistance ASTM D5402-93
Mandrel ASTM D522-93
Wear ASTM D4060-95 (corrected for linear tabers)
Humidity GMW 14729
Acid resistant / basic GMW 14701
Weather resistance (UV + moisture) SAE J2020
Salt spray GMW 3286-11 Neutral salt spray
実施例1−ペンタンジオール及びDEMMからの二官能性モノマーの調製
丸底フラスコに、DEMM(172g、1mol)、ペンタンジオール(26g、0.25mol)、及びDEMMに基づいて5重量パーセントのCALBリパーゼ酵素(8.6g)(CLEAから購入)を入れる。この丸底フラスコを45℃に予熱したロータリーエバポレーターに設置し、150mmHgの圧力をかける。1時間後に、GCMS及びHNMRによって反応の完了を調べる。ペンタンジオールが消費されていれば、反応は完了している。生成物混合物は、GCMS分析によれば、二官能性モノマー及びDEMMの約65/35混合物である。反応混合物をろ過して酵素を除去する。機械式撹拌器、温度計、及び冷却器を備えた三つ口の丸底フラスコに、形成した反応混合物を入れる。反応混合物を、65℃及び<0.800mmHgの圧力で、2時間または二官能性モノマーの量が溶液の65重量パーセントより大きくなるまで蒸留する。典型的な生成物の組成は、67%のDEMM−ペンタンジオール多官能性モノマー、及び33%のDEMMである。
EXAMPLE 1 Preparation of a Bifunctional Monomer from Pentanediol and DEMM In a round bottom flask, DEMM (172 g, 1 mol), pentanediol (26 g, 0.25 mol), and 5 weight percent CALB lipase enzyme based on DEMM. Add (8.6 g) (purchased from CLEA). The round bottom flask is placed on a rotary evaporator preheated to 45 ° C. and a pressure of 150 mm Hg is applied. After 1 hour, check the reaction completion by GCMS and HNMR. The reaction is complete if pentanediol is consumed. The product mixture is an approximately 65/35 mixture of difunctional monomer and DEMM according to GCMS analysis. The reaction mixture is filtered to remove the enzyme. The reaction mixture formed is placed in a three-necked round-bottomed flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer and condenser. The reaction mixture is distilled at 65 ° C. and a pressure of <0.800 mm Hg for 2 hours or until the amount of difunctional monomer is greater than 65 weight percent of the solution. A typical product composition is 67% DEMM-pentanediol multifunctional monomer, and 33% DEMM.
実施例2−ペンタンジオールで末端処理したマロン酸ジエチル
丸底フラスコに、ペンタンジオール(260g 2.5mol)、DEM(159g、1mol)、及びペンタンジオールに基づいて7重量パーセントのCALBリパーゼ酵素(18g)(CLEAから購入)を入れる。この丸底フラスコを45℃に予熱したロータリーエバポレーターに設置し、150mmHgの圧力をかける。1時間後に、GCMS及びHNMRによって反応の完了を調べる。DEMが消費されていれば、反応は完了している。反応混合物をろ過して酵素を除去する。機械式撹拌器、温度計、及び冷却器を備えた三つ口の丸底フラスコに、反応混合物を入れ、それを、100℃及び0.800mmHg未満で、2時間またはペンタンジオールの量が反応混合物の約10重量パーセントになるまで(GCMSで判定した場合)蒸留する。典型的な生成物の組成は、約90重量パーセントのペンタンジオール末端処理マロン酸ジエチル、及び約10重量パーセントのペンタンジオールである。
Example 2-Pentanediol-terminated diethyl malonate In a round bottom flask, pentanediol (260 g 2.5 mol), DEM (159 g, 1 mol), and 7 weight percent CALB lipase enzyme (18 g) based on pentanediol Put in (purchased from CLEA). The round bottom flask is placed on a rotary evaporator preheated to 45 ° C. and a pressure of 150 mm Hg is applied. After 1 hour, check the reaction completion by GCMS and HNMR. If the DEM is consumed, the reaction is complete. The reaction mixture is filtered to remove the enzyme. In a three-necked round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, and condenser, place the reaction mixture at 100 ° C. and less than 0.800 mmHg for 2 hours or the amount of pentanediol is the reaction mixture Distill to about 10 weight percent of (as determined by GCMS). A typical product composition is about 90 weight percent pentanediol terminated diethyl malonate, and about 10 weight percent pentanediol.
実施例3−ポリエステルマクロマーの調製
丸底フラスコに、DEMM−ペンタンジオール二官能性モノマー(142g、0.4mol)及びペンタンジオール末端処理マロン酸ジエチル(27.6g 0.1mol)、メチレンマロン酸ジエチル、(70g、0.4mol)、ペンタンジオール(2.7g、0.025mol)、ならびにDEMM−ペンタンジオール二官能性モノマーに基づいて7重量パーセントのCALBリパーゼ酵素(10g)を入れる。この丸底フラスコを、45℃に予熱したロータリーエバポレーターに150mmHgの圧力で設置する。1時間後に、GCMSによって反応の完了を調べる(ペンタンジオール−二官能性モノマーの消失)。反応混合物をろ過して酵素を除去する。得られた溶液をGPCによって検査する。生成物の組成は、概して以下から構成される:60〜75重量パーセントのポリエステルマクロマー、20〜30重量パーセントのペンタンジオール−二官能性モノマー、0〜10重量パーセントのDEMM。100ppmのMEHQ及び10ppmのMSAを最終生成物に添加する。MSAは、1重量パーセントのMSA:DEMM溶液から正確に量り取る。反応は、この反応式によって図示される:
丸底フラスコに、DEMM−ペンタンジオール二官能性モノマー(142g、0.4mol)、メチレンマロン酸ジエチル、(70g、0.4mol)、ペンタンジオール(10.8g、0.10mol)、及びDEMM−ペンタンジオール二官能性モノマーに基づいて7重量パーセントのCALBリパーゼ酵素(10g)を入れる。この丸底フラスコを、45℃に予熱したロータリーエバポレーターに150mmHgの圧力で設置する。1時間後に、GCMSによって反応の完了を調べる(ペンタンジオール−二官能性モノマーの消失)。反応混合物をろ過して酵素を除去する。得られた溶液をGPCによって検査する。生成物の組成は、概して以下から構成される:60〜75重量パーセントのポリエステルマクロマー、20〜30重量パーセントのペンタンジオール−二官能性モノマー、0〜10重量パーセントのDEMM。100ppmのMEHQ及び10ppmのMSAを最終生成物に添加する。MSAは、1重量パーセントのMSA DEMM溶液から正確に量り取る。反応は、この反応式によって図示される:
ほとんどの実験に関して、組成は、800の分子量を有する60〜70%のポリエステルマクロマー、30〜35%のDEMM−ペンタンジオール二官能性分子、及び5〜10%のDEMMである。ポリエステルの組成への言及は、この一般的な組成を指す。これから逸脱する場合は具体的に述べることとする。 For most experiments, the composition is 60-70% polyester macromer having a molecular weight of 800, 30-35% DEMM-pentanediol bifunctional molecule, and 5-10% DEMM. Reference to the composition of the polyester refers to this general composition. If it deviates from this, it will be stated concretely.
実施例6:冷間圧延鋼上でのポリエステル組成物の試験 Example 6: Test of polyester composition on cold rolled steel
冷間圧延鋼板は、Q−Panel製である(4”×6”の鋼板)。鋼板は、基材に接着させて使用するには開始剤を必要とする。ピリジルエチルトリメトキシシラン(PETS)、及び分岐状ポリエチレンイミン(PEI)を開始剤として、ブチルセロソルブ中1%溶液として使用する。2.5番メイヤーロッドを使用して開始剤溶液をドローダウンし、溶媒を80℃で5分間蒸発分離させた。20番メイヤーロッドを使用してポリエステル組成物の溶液をドローダウンすると、40ミクロンの湿潤膜厚が得られる。使用する硬化温度は80℃である。コーティングしたパネルを20〜30分以内で硬化させる。完全硬化後に得られたコーティングの特性を表2に要約する。クロスハッチ試験に合格するためには、結果は5Bでなければならない。マンドレル試験に合格するためには、試料は、マンドレル上のすべての曲げ角度で検出された亀裂を示さないことが必要である。 The cold-rolled steel plate is made of Q-Panel (4 ′ ′ × 6 ′ ′ steel plate). Steel plates require an initiator to be bonded to a substrate for use. Pyridylethyltrimethoxysilane (PETS) and branched polyethyleneimine (PEI) are used as initiators as a 1% solution in butyl cellosolve. The initiator solution was drawn down using a # 2.5 Meyer rod and the solvent was allowed to evaporate at 80 ° C. for 5 minutes. Drawing down a solution of the polyester composition using a # 20 Meyer rod gives a wet film thickness of 40 microns. The curing temperature used is 80.degree. Allow the coated panel to cure within 20-30 minutes. The properties of the coatings obtained after full curing are summarized in Table 2. In order to pass the crosshatch test, the result must be 5B. In order to pass the mandrel test, it is necessary that the sample does not show any cracks detected at all bending angles on the mandrel.
800の分子量を有するポリエステル組成物はまた、800の分子量を有する分岐状PEI開始剤を使用して硬化させる。試験の結果を表3に要約する。このポリエステル組成物のマンドレル試験での可撓性の改善は、このポリエステル組成物の分子量が高くなったことに起因する。 A polyester composition having a molecular weight of 800 is also cured using a branched PEI initiator having a molecular weight of 800. The results of the study are summarized in Table 3. The improved flexibility of the polyester composition in the mandrel test results from the higher molecular weight of the polyester composition.
実施例7:ベースコーティングした鋼板上での吹付けコーティング Example 7 Spray Coating on Base Coated Steel Sheet
BASF R−M Onyx HD(商標)ベースコートを、板上に専門的に噴霧する。異なる試験の間で、コーティングしたベースコートの色に多少の変動がある。これによって、異なる色のベースコート上で硬化できるという化学反応の堅牢性が示される。 Professionally spray the BASF R-M Onyx HDTM basecoat onto the plate. There is some variation in the color of the coated basecoat between the different tests. This demonstrates the robustness of the chemical reaction that it can be cured on different color base coats.
ベースコーティングした板上にクリアコートも噴霧する。各配合物は、自動車塗り換え用HVLPガン(Anest Iwata 型式番号WS−400)を使用して噴霧する。各ラウンドの噴霧は、100フィート/分の空気流を有する強制換気実験室用フード内で行う。最初に使用する前に、アセトン中1%メタンスルホン酸溶液を噴霧することによって、ガンの汚れを取る(pacify)。ガンを90psiの店舗用圧縮空気源に接続し、それを、調節器を用いてゲージ圧で25psiに下げる。噴霧中、作動圧力の読み取り値は20psiである。吹付けコーティングを2回施し、各パスが一方の上に50%重なるようにする。各配合物の後、ガンを通してアセトンを2回噴霧することによってガンを清浄にする。 The clearcoat is also sprayed onto the basecoated plate. Each formulation is sprayed using an automotive refinish HVLP gun (Anest Iwata model number WS-400). Each round of spraying takes place in a forced ventilation laboratory hood with an air flow of 100 ft / min. Before use for the first time, pacify the gun by spraying a solution of 1% methanesulfonic acid in acetone. The gun is connected to a 90 psi store compressed air source and it is lowered to 25 psi at gauge pressure using a regulator. During spraying, the operating pressure reading is 20 psi. Apply 2 spray coatings so that each pass is 50% overlapping on top of one another. After each formulation, clean the gun by spraying acetone twice through the gun.
ポリエステル組成物は、下の表4による配合物によって調整される。BYK333は、ベースコートのウェットアウトを改善するために使用されるポリエーテル変性シリコーン添加剤である。噴霧能力を改善し、ウェットアウトを助けるために、40%ブチルセロソルブ溶媒を使用してポリエステル組成物を希釈する。ポリエステル及び溶媒を使用する配合物1は、60重量パーセントの分子量を有するポリエステル組成物、0.1重量%のBYK333ポリエーテル変性シリコーン、及び40重量%のブチルセロソルブを含む。 The polyester composition is prepared by the formulation according to Table 4 below. BYK 333 is a polyether modified silicone additive used to improve basecoat wet out. The polyester composition is diluted using 40% butyl cellosolve solvent to improve sprayability and aid wet out. Formulation 1 using polyester and solvent comprises a polyester composition having a molecular weight of 60 weight percent, 0.1 weight percent BYK 333 polyether modified silicone, and 40 weight percent butyl cellosolve.
これによって、ベースコートを使用してポリエステル系配合物を高温で硬化させると良好な塗装性が得られることが明示される。 This demonstrates that good coatability is obtained when the polyester-based formulation is cured at high temperature using a base coat.
実施例8:選択した硬化温度が82℃であることを除いて、実施例7を繰り返す。得られたコーティングの特性は、下の表6に示されるように影響を受けない。
実施例9:反応性希釈剤(DEMM)での溶媒の置き換え Example 9: Replacement of solvent with reactive diluent (DEMM)
DEMM(メチレンマロン酸ジメチル)を20%添加して、ブチルセロソルブの重量百分率を20パーセントに減少させる。DEMMは迅速に反応して、より低い温度で二官能性及び多官能性構成成分と架橋を形成する。配合物は、60重量パーセントの800の分子量を有するポリエステルマクロマー、0.1重量%のBYK333ポリエーテル変性シリコーン、20重量%のブチルセロソルブ、及び20重量%のDEMMを含む。 20% of DEMM (dimethyl methylene malonate) is added to reduce the weight percentage of butyl cellosolve to 20 percent. DEMM reacts rapidly to form crosslinks with difunctional and multifunctional components at lower temperatures. The formulation comprises 60 weight percent polyester macromer having a molecular weight of 800, 0.1 weight percent BYK 333 polyether modified silicone, 20 weight percent butyl cellosolve, and 20 weight percent DEMM.
コーティング手順は、実施例6に記載したものと同様である。コーティングを50℃で25分間硬化させると完全硬化が得られる。コーティングは見て美しく、表7に示すように良好な特性を示した。
耐酸性及び耐塩基性試験を、GM方式、GMW14701を使用して行う。結果を表8に要約する。
これによって、コーティングは、完全な架橋の後に良好な耐酸性及び耐塩基性を有することが明示され、不具合が生じるのは高温の場合のみである。 This demonstrates that the coating has good acid and base resistance after complete crosslinking, and failure occurs only at high temperatures.
実施例10:ポリエステル及びアクリルポリオールを有する配合物 Example 10: Formulation with polyester and acrylic polyol
可撓性、耐性、及び長期の老化特性を改善するために、アクリルポリオールを選択してポリエステルとともに様々な量で使用する。Joncrylという商品名でBASFによって作製されたアクリルポリオール、及びParaloidという商品名でDowによって作製されたものを利用する。所望の可撓性をもたらし、塗装性を改善するようなアクリルポリオール対ポリエステルの比率を調べるために、幾つかの配合物を試作した。ポリエステル対アクリルポリオールの2つの比率を、硬化速度及び条件ならびに硬化後の塗装性の評価に基づいて選択する。上述の通りにベースコートをコーティングし、硬化した鋼板上に、配合物を噴霧する。 Acrylic polyols are selected and used in varying amounts with the polyester to improve flexibility, resistance, and long term aging characteristics. An acrylic polyol made by BASF under the tradename Joncryl and one made by Dow under the tradename Paraloid are utilized. Several formulations were made to determine the ratio of acrylic polyol to polyester to provide the desired flexibility and to improve the paintability. Two ratios of polyester to acrylic polyol are selected based on cure speed and conditions and evaluation of paintability after cure. The basecoat is coated as described above and the formulation is sprayed onto a hardened steel plate.
配合物は、アニオン重合及びマイケル付加反応を使用して硬化し得る。ベースコートの表面上に存在し、アクリルポリオールの鎖長にわたって点在するヒドロキシル基が、ポリオールに存在する反応性メチレン基とマイケル付加反応するので、架橋されたマトリックス中にポリオールが組み込まれる。 The formulation may be cured using anionic polymerization and Michael addition reaction. As the hydroxyl groups present on the surface of the basecoat and scattered throughout the chain length of the acrylic polyol undergo a Michael addition reaction with the reactive methylene groups present in the polyol, the polyol is incorporated into the crosslinked matrix.
配合物3をCar Starベースコート上に吹付けコーティングする Spray Coating Formulation 3 onto Car Star Base Coat
実施例11
配合物4をCar Starベースコート上に吹付けコーティングする。配合物4は、可撓性が低くなることがマンドレル試験で明示される。
Example 11
Formulation 4 is spray coated onto a Car Star base coat. Formulation 4 is shown in the mandrel test to be less flexible.
実施例11から、配合物4を利用して作製したコーティングが、UV/湿気への曝露を利用する促進試験に対して168時間の耐性を有すること、及び塩水噴霧への曝露による腐食に対して168時間の耐性を有することが明示される。 From Example 11, a coating made using Formulation 4 is resistant to 168 hours for accelerated testing using UV / moisture exposure, and against corrosion due to salt spray exposure It is clearly stated that it has a tolerance of 168 hours.
実施例12:配合物における他のポリエステルの利用 Example 12: Use of other polyesters in the formulation
ペンタンジオール及びDEMから調製された以下の構造によるポリエステルを、下に記載する配合物5に使用する。 A polyester according to the following structure prepared from pentanediol and DEM is used in formulation 5 described below.
吹付け及び硬化プロセスは、上の実施例に記載する通りである。より長い硬化時間が必要であり、これは、間隔を開けた影響によりメチレン基の電子吸引能力が低下したことに起因する。完全硬化後の塗装性は、下の表14に要約することができる。 The spraying and curing process is as described in the above examples. Longer cure times are required, due to the diminished electron withdrawing ability of the methylene group due to the spaced effects. The paintability after full curing can be summarized in Table 14 below.
硬化時間 25分間@60℃、続いて15分間@120℃ Cure time 25 minutes @ 60 ° C, followed by 15 minutes @ 120 ° C
配合物5は、ベースポリエステルの間隔を開けた構造によって、マンドレル試験ではるかに良好な可撓性を有する。老化前のその鉛筆硬度は低くなる。UV/湿気及び塩水噴霧試験後に、この配合物は、光沢、接着性、及び可撓性を維持することができる。よって、ポリエステル中のメチレン基の間隔を開けることは、耐性試験後の可撓性を改善する有用な戦略をもたらすことができるが、初期試験は、特性の可能な限り最良の組み合わせを反映することができていない。 Formulation 5 has much better flexibility in mandrel testing due to the spaced structure of the base polyester. Its pencil hardness before aging is low. After UV / moisture and salt spray testing, the formulation can maintain its gloss, adhesion, and flexibility. Thus, spacing the methylene groups in the polyester can provide a useful strategy to improve flexibility after tolerance testing, but initial testing should reflect the best possible combination of properties. It has not been done.
実施例13:環式構造を有するポリエステルで作製されたコーティング Example 13: Coating made of polyester with cyclic structure
シクロヘキサンジメタノール(CDM)のようなジオールを使用することによって、ポリエステルを作製するジオール中に環式脂肪族環を含ませると、系における自由体積が低下し、全体的な耐湿性及び耐UV性が改善され、得られたポリマーに剛性が付与される。ポリエステルの構造は、以下の化学式に示す通りである。
吹付け及び硬化プロセスは、上の実施例に記載する通りである。より長い硬化時間が必要であり、これは、CDM基によりメチレン基の電子吸引能力が低下したことに起因する。完全硬化後の塗装性は、下の表16に要約することができる。 The spraying and curing process is as described in the above examples. Longer cure times are required due to the reduced electron withdrawing ability of the methylene group due to the CDM group. The paintability after full curing can be summarized in Table 16 below.
硬化時間 25分間@60℃、続いて15分間@120℃ Cure time 25 minutes @ 60 ° C, followed by 15 minutes @ 120 ° C
配合物6から、ベースポリエステルの環式構造のためにマンドレル試験で可撓性が低くなることが明示される。その老化前の鉛筆硬度は高くなる。UV/湿気及び塩水噴霧試験後に、この配合物は、光沢及び接着性を維持することができる。配合物は、湿度室内で3週間、99%の相対湿度に曝露した後でも、光沢を100%維持することができる。これによって、ポリエステル中に存在する環式構造による耐湿性の改善が示される。 Formulation 6 demonstrates a lower flexibility in mandrel testing due to the cyclic structure of the base polyester. The pencil hardness before aging becomes high. After UV / moisture and salt spray testing, this formulation can maintain its gloss and adhesion. The formulation can maintain 100% gloss even after exposure to 99% relative humidity for 3 weeks in a humidity room. This indicates an improvement in moisture resistance due to the cyclic structure present in the polyester.
重量部は、本明細書で使用される場合、具体的に言及される100重量部の組成物を基準とする。上の明細書において列挙される任意の数値は、任意の下限値と任意の上限値の間に少なくとも2単位の隔たりがあるならば、下限値から上限値までのすべての値を1単位刻みで含む。一例として、構成成分の量またはプロセス変数の値、例えば、温度、圧力、時間などが、例えば、1〜90、好ましくは20〜80、より好ましくは30〜70と記載されるならば、15〜85、22〜68、43〜51、30〜32などの値が、本明細書に明確に列挙されることが意図される。1未満の数の場合、1単位は、適宜、0.0001、0.001、0.01、または0.1と考えられる。これらは、具体的に意図されるものの例に過ぎず、列挙された最低値と最大値の間の全ての可能な組み合わせは、同様に本明細書に明確に記載されていると考えるべきである。特に明記しない限り、全ての範囲は、両方の端点及び端点間のすべての数を含む。範囲に関連する「約」または「およそ」の使用は、範囲の両端に適用される。よって、「約20〜30」は、少なくとも指定された端点を含み、「約20〜約30」を網羅することが意図される。組み合わせを記載する「〜から本質的になる」という用語は、特定された要素、成分、構成成分、またはステップ、及び組み合わせの基本的および新規な性質に実質的に影響を及ぼさないような他の要素、成分、構成成分、またはステップを含むものとする。本明細書で要素、成分、構成成分、またはステップの組み合わせを記載する「〜を含む(comprising)」または「〜を含む(including)」という用語の使用は、要素、成分、構成成分、またはステップから本質的になる実施形態も企図している。複数の要素、成分、構成成分、またはステップは、単一の一体化された要素、成分、構成成分、またはステップによって示されることもある。代替的に、単一の一体化された要素、成分、構成成分、またはステップは、別々の複数の要素、成分、構成成分、またはステップに分割されることもある。要素、成分、構成成分、またはステップを記載する「ある(a)」または「1つの(one)」という開示は、追加の要素、成分、構成成分、またはステップを除外することを意図するものではない。 Parts by weight as used herein are based on the 100 parts by weight of the composition specifically mentioned. Any numerical value listed in the specification above will have all values from the lower limit to the upper limit, in 1-unit increments, provided there is a gap of at least 2 units between any lower limit and any upper limit. Including. By way of example, the amounts of constituents or the values of process variables, such as temperature, pressure, time etc., are for example stated as 1 to 90, preferably 20 to 80, more preferably 30 to 70 Values such as 85, 22-68, 43-51, 30-32 etc. are intended to be explicitly listed herein. For numbers less than one, one unit is considered to be 0.0001, 0.001, 0.01 or 0.1 as appropriate. These are only examples of what is specifically intended, and all possible combinations between the listed minimum and maximum values should likewise be considered as explicitly described herein. . Unless otherwise stated, all ranges include both endpoints and all numbers between the endpoints. The use of "about" or "approximately" in connection with a range applies to both ends of the range. Thus, "about 20-30" is intended to cover "about 20 to about 30", including at least the designated end points. The term "consisting essentially of" describing a combination does not substantially affect the basic and novel properties of the identified element, component, component or step, and combination. It is intended to include elements, ingredients, components or steps. The use of the term "comprising" or "including" in combination herein with elements, ingredients, components or steps refers to the elements, ingredients, components or steps An embodiment essentially consisting of is also contemplated. Multiple elements, components, components or steps may be represented by a single integrated element, component, component or step. Alternatively, a single integrated element, component, component or step may be divided into separate multiple elements, components, components or steps. The disclosure “a” or “one” describing an element, ingredient, component, or step is intended to exclude additional elements, ingredients, components, or steps. Absent.
Claims (30)
b)ペンダント型マイケル付加反応供与基を有する1つ以上のポリマー
を含む、組成物。 a) A polyester macromer composition comprising one or more polyester macromers containing one or more chains of residues of one or more diols and one or more diesters, said one or more diols and The residues of one or more diesters alternate along the chain, wherein a portion of the diesters is 1,1-diester-1-alkene and at least one end is the 1,1-diester-1 Said polyester macromer composition comprising one residue of an alkene, wherein one or more of the ends may comprise one or more residues of a diol; and b) one or more having a pendant Michael addition reaction donor group A composition comprising a polymer.
R1は、出現する度に別々に、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよいヒドロカルビル基であり;
R2は、出現する度に別々に、酸素原子への2つ以上の結合を有するヒドロカルビレン基であり、前記ヒドロカルビレン基は、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよく;
cは、1以上の整数であり;
nは、約1〜3の整数である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。 The polyester macromer corresponds to formula 1
R 1 is a hydrocarbyl group which may contain one or more heteroatoms, each occurrence of which is separate;
R 2 is a hydrocarbylene group having two or more bonds to an oxygen atom, each occurrence separately, said hydrocarbylene group may contain one or more heteroatoms;
c is an integer of 1 or more;
n is an integer of about 1 to 3;
The composition according to any one of claims 1 to 4.
R2は、出現する度に別々に、酸素原子への2つ以上の結合を有するヒドロカルビレン基であり、前記ヒドロカルビレン基は、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよく;cは、2以上の整数であり;
R3は、出現する度に別々に、前記ジエステルのカルボニル基への2つの結合を有するヒドロカルビレン基であり、前記ヒドロカルビレン基は、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよく;
cは、1以上の整数である、
先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The polyol used to prepare the polyester macromer corresponds to the following formula:
R 2 is a hydrocarbylene group having two or more bonds to an oxygen atom, each occurrence separately, which hydrocarbylene group may contain one or more heteroatoms; c Is an integer of 2 or more;
R 3 is a hydrocarbylene group having two bonds to the carbonyl group of the diester separately, each occurrence, and the hydrocarbylene group may contain one or more heteroatoms;
c is an integer of 1 or more,
A composition according to any one of the preceding claims.
R1は、出現する度に別々に、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよいヒドロカルビル基であり;
R2は、出現する度に別々に、酸素原子への2つ以上の結合を有するヒドロカルビレン基であり、前記ヒドロカルビレン基は、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよく;
R3は、出現する度に別々に、前記ジエステルの残基のカルボニル基への2つの結合を有するヒドロカルビレン基であり、前記ヒドロカルビレン基は、1つ以上のヘテロ原子を含有してもよく;
cは、1以上の整数であり;
nは、約1〜3の整数であり;
pは、1以上の整数であり;
qは、1以上の整数である、
先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The polyester macromer corresponds to the following formula:
R 1 is a hydrocarbyl group which may contain one or more heteroatoms, each occurrence of which is separate;
R 2 is a hydrocarbylene group having two or more bonds to an oxygen atom, each occurrence separately, said hydrocarbylene group may contain one or more heteroatoms;
R 3 is a hydrocarbylene group having two bonds to the carbonyl group of the residue of the diester separately, as and when they occur, the hydrocarbylene group containing one or more heteroatoms Also well;
c is an integer of 1 or more;
n is an integer of about 1 to 3;
p is an integer of 1 or more;
q is an integer of 1 or more,
A composition according to any one of the preceding claims.
i)複数のポリエステルマクロマー;
ii)1つ以上のポリオール及び1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンの残基を含有する1つ以上の多官能性モノマーであって、前記多官能性モノマーの前記ポリオールのヒドロキシル基の実質的にすべてが前記1,1−ジエステル−1−アルケンで置き換えられている、前記多官能性モノマー;ならびに
iii)1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケン
を含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The polyester macromer composition is
i) multiple polyester macromers;
ii) one or more multifunctional monomers containing residues of one or more polyols and one or more 1,1-diester-1-alkenes, the hydroxyl group of said polyol of said multifunctional monomer Said multifunctional monomer, wherein substantially all of said 1, 1-diester 1-alkene is replaced by said 1, 1-diester 1-alkene; and iii) one or more 1, 1-diester 1-alkenes The composition according to any one of the preceding claims.
i)約10〜約90重量パーセントの複数のポリエステルマクロマー;
ii)約1〜約50重量パーセントの1つ以上の多官能性モノマー;及び
iii)約1〜約30重量パーセントの、1つ以上の1,1−ジエステル−1−アルケンを含み、
百分率が列記された前記成分の量に基づく、
請求項9に記載の組成物。 The polyester macromer composition is
i) about 10 to about 90 weight percent of multiple polyester macromers;
ii) about 1 to about 50 percent by weight of one or more multifunctional monomers; and iii) about 1 to about 30 percent by weight of one or more 1,1-diester-1-alkenes,
The percentage is based on the amount of said listed components,
A composition according to claim 9.
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